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Erfindungsfeld
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht.
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Hintergrund
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Eine Gewichtsreduktion eines Fahrzeugs hat eine große Auswirkung auf eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs. Es wird eine Reduktion der Kohlendioxidemissionen angestrebt, wobei insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, in dem die Menge von Kabeln größer als in einem mit Benzin betriebenen Fahrzeug ist, vorzugsweise ein leichter Elektrodraht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für die Kabel verwendet wird. Wenn jedoch ein Elektrodraht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf einen Crimpanschluss aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gecrimpt wird und Wasser an dem Kontakt zwischen dem Elektrodraht und dem Crimpanschluss vorhanden ist, wirkt das Wasser als ein Elektrolyt zwischen unähnlichen Metallen. Wenn bei unähnlichen Metallen wie etwa einem Anschluss aus Kupfer und einem Leiter aus Aluminium ein Stromkreis durch den Elektrolyten geht, wird eine Korrosion eines Metalls mit einem niedrigeren Potential (zum Beispiel eines Leiters aus Aluminium) aufgrund der Differenz des Korrosionspotentials der unähnlichen Metalle beschleunigt. Es tritt also mit anderen Worten eine galvanische Korrosion auf.
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Es ist ein Crimpanschluss bekannt, der auch dann eine elektrische Korrosion verhindern und eine Leitfähigkeit sicherstellen kann, wenn ein zu den Hülsenteilen gecrimpter Drahtleiter aus einem den Hülsenteilen unähnlichen Metall gecrimpt wird (siehe zum Beispiel die Patentliteratur 1).
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Ein in 6 gezeigter weiblicher Crimpanschluss (Crimpanschluss) 501 enthält Hülsenteile 507, die einen Crimpteil 505 zum Umschließen und Crimpen des freiliegenden Teils eines Aluminiumkerns 503 auf beiden Seiten des Crimpteils 505 in der Breitenrichtung umfasst. Die Hülsenteile 507 sind aus eine leitenden Metall wie etwa Kupfer ausgebildet, das dem Aluminiumkern 503 unähnlich ist. Eine umgebende Fläche 509 des Crimpteils 505 umfasst einen isolierenden Beschichtungsteil 511 (oder zum Beispiel eine Wasserstoppfolie). Der isolierende Beschichtungsteil 511 erstreckt sich länger als die Länge des freiliegenden Teils des Aluminiumkerns 503. Ein bedeckter Elektrodraht 513 wird durch die Hülsenteile 507 derart auf den weiblichen Crimpanschluss 501 gecrimpt, dass der Crimpteil 505 einen Bereich von einer Position vor der Spitze des Aluminiumkerns 503 bis zu dem bedeckten Teil des bedeckten Aluminiumdrahts 513 an dem Spitzenende bedeckt. Auf diese Weise werden der Aluminiumkern 503 und der Crimpteil 505 durch den isolierenden Beschichtungsteil 511 oder die Wasserstoppfolie, die ein zwischen dem Aluminiumkern 503 und dem Crimpteil 505 angeordnetes Wasserdichtungsmaterial ist, gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet und dadurch vor einer galvanischen Korrosion geschützt.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2012-69449 (7, Absatz 0113)
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Bei dem weiblichen Crimpanschluss 501 wird eine Presse mit einer Stauchform verwendet, um die durch das Crimpen des Elektrodrahts erzielte elektrische und mechanische Performanz sicherzustellen. Wenn bei dem weiblichen Crimpanschluss 501 der Aluminiumkern 503 durch die Stauchform komprimiert wird, sodass der Aluminiumkern 503 auf den Crimpteil 505 gecrimpt und dadurch gehalten wird, wird auch der isolierende Beschichtungsteil 511 oder die Wasserstoppfolie komprimiert. Dabei drückt im Inneren des Crimp die Wasserstoppfolie ein vorderes Beschichtungsende 515 (die Schnittfläche der Beschichtung des freigelegten Elektrodrahts) in einer die Beschichtung aus dem Crimp extrudierenden Richtung. Wenn das vordere Beschichtungsende des bedeckten Elektrodrahts 513 in einer von dem Crimp extrudierten Richtung gedrückt wird, kann für den Crimpteil 505 nur eine kleinere Überlappungsbreite in Bezug auf den gecrimpten Beschichtungsteil sichergestellt werden. Weil die Überlappungsbreite reduziert ist, wird die Quetschung (die Länge in der extrudierten Richtung) der Wasserstoppfolie zwischen dem weiblichen Crimpanschluss 501 und der Elektrodrahtbeschichtung ebenfalls reduziert. Außerdem kann die für das Sicherstellen der Abdichtungseigenschaft erforderliche Überlappungsbreite zum Beispiel aufgrund von Schwingungen des bedeckten Elektrodrahts 513 oder einer Wärmeausdehnung oder -kontraktion des Anschlusses/Elektrodrahts kurz ausfallen.
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Die vorliegende Erfindung nimmt auf die vorstehend geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht vorzusehen, mit dem das Extrudieren des Elektrodrahts reduziert werden kann und eine Reduktion in der Abdichtungseigenschaft verhindert werden kann.
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Problemlösung
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Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfasst ein Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der vorliegenden Erfindung einen Crimpanschluss, der nacheinander einen Leitercrimpteil und einen Beschichtungscrimpteil enthält, wobei der Leitercrimpteil konfiguriert ist, um einen Leiter des Elektrodrahts zu crimpen, wobei der Beschichtungscrimpteil konfiguriert ist, um den Elektrodraht von einem Außenumfang einer Beschichtung her zu crimpen, wobei der Crimpanschluss einen Elektrodraht-Steckverbinder enthält, der konfiguriert ist, um auf den Elektrodraht gecrimpt zu werden; und ein Wasserdichtungsmaterial, das eine Öffnung aufweist, um den Leiter in einen Kontakt mit dem Leitercrimpteil zu bringen, eine Größe aufweist, die den zu crimpenden Leiter und die Beschichtung umgeben kann, und zwischen dem Elektrodraht-Steckverbinder und dem Elektrodraht angeordnet ist, wobei, wenn ein zwischen dem Leitercrimpteil und dem Beschichtungscrimpteil angeordneter Verbindungsteil gestaucht und gecrimpt wird, der gestauchte und gecrimpte Verbindungsteil einen zweiten eingeschlossenen Winkel, der größer ist als ein erster eingeschlossener Winkel, in einem Querschnitt, der senkrecht zu einer Bodenplatte des Elektrodraht-Steckverbinders ist und eine Elektrodraht-Axiallinie enthält, aufweist, wobei der erste eingeschlossene Winkel ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte und einer ersten Linie, die einen hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt des Elektrodraht-Steckverbinders und einen Punkt in Entsprechung zu einer Position eines vorderen Beschichtungsendes der Beschichtung in einer Axialrichtung des Elektrodrahts verbindet, und wobei der zweite eingeschlossene Winkel ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte und einer zweiten Linie, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt und einen Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt des Elektrodraht-Steckverbinders verbindet.
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In dem Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht weist der Verbindungsteil vorzugsweise ein kleineres Intervall zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie auf, wobei das Intervall kleiner als ein Intervall zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt in einer Crimprichtung ist.
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Vorteilhafter Effekte der Erfindung
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Der Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Extrudieren des Elektrodrahts reduzieren und eine Reduktion der Abdichtungseigenschaft verhindern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Crimpanschlusses, der in einem Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2A ist eine Seitenansicht des Crimpanschlusses von 1.
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2B ist eine Querschnittansicht entlang von A-A in 2A.
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3A ist eine perspektivische Explosionsansicht des Crimpanschlusses, bevor ein Wasserdichtungsmaterial montiert wird.
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3B ist eine perspektivische Explosionsansicht des Crimpanschlusses, bevor dieser auf einen Elektrodraht gecrimpt wird.
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4 ist eine Querschnittansicht einer Stauchform und des Crimpanschlusses.
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5A ist eine Ansicht, die eine Funktion eines herkömmlichen Verbindungsaufbaus für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht zeigt.
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5B ist eine Ansicht, die eine Funktion des Verbindungsaufbaus für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der Ausführungsform zeigt.
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6 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Crimpanschlusses, der mit einem Wasserdichtungsmaterial versehen ist.
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Beschreibung einer Ausführungsform
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Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Wie in 1, 2A und 2B gezeigt, enthält ein Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der Ausführungsform einen Elektrodraht 11, einen Crimpanschluss 15 und eine Wasserstoppfolie 17 aus einem Wasserdichtungsmaterial.
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Der Elektrodraht 11 enthält einen Leiter 19, der durch eine isolierende Beschichtung 21 bedeckt ist. Der Leiter 19 wird durch das Verdrillen einer Vielzahl von Elementdrähten ausgebildet. Der Leiter 19 kann ein einzelner Draht sein. Zum Beispiel können Aluminium und eine Aluminiumlegierung für den Leiter 19 verwendet werden. Ein Kunstharz wird für die Beschichtung 21 verwendet. Ein Beispiel für das Kunstharz ist ein durch das Hinzufügen eines Flammschutzmittels zu einer Basis wie etwa Polyvinylchlorid (PVC), Polyolefin und Polyamid erzeugtes Harz.
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Der Crimpanschluss 15 wird durch das Anwenden einer Pressarbeit (Stanzarbeit und Faltarbeit) auf ein Blech aus einem leitenden Metall (Kupfer oder eine Kupferlegierung) ausgebildet. Der Crimpanschluss 15 wird, während er mit einem Träger 23 verbunden ist, zu einer Kettenform gestanzt. Der Crimpanschluss 15 wird zum Beispiel für eine Verwendung an einem Steckverbindergehäuse (nicht gezeigt) installiert. Der Crimpanschluss 15 umfasst einen Elektrokontaktteil 25 und einen Elektrodraht-Steckverbinder 27 nacheinander von der Spitzenendseite her. Der Elektrokontaktteil 25 kontaktiert elektrisch einen komplementären Anschluss. Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 ist mit dem Elektrodraht 11 verbunden. Ein Kasten 31 mit einer darin enthaltenen Feder 29 ist an dem Elektrokontaktteil 25 ausgebildet. Der Kasten 31 empfängt einen laschenförmigen Leiterverbindungsteil eines männlichen Anschlusses (nicht gezeigt), der als ein komplementärer Anschluss dient, und verbindet die Feder 29 leitend mit dem männlichen Anschluss. Mit anderen Worten ist der Crimpanschluss 15 ein weiblicher Anschluss.
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Ein Dornsperrteil 33 ist in dem Kasten 31 ausgebildet. Wenn der Crimpanschluss 15 in eine Anschlussgehäusekammer des Steckverbindergehäuses eintritt, wird der Dornsperrteil 33 an einem an der Rückseite des Steckverbindergehäuses ausgebildeten Dorn (nicht gezeigt) gespert. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Crimpanschluss 15 nach hinten aus der Anschlussgehäusekammer herausrutscht. Der Kasten 31 umfasst einen Abstandsglied-Kontaktteil 35. Wenn ein Abstandsglied (nicht gezeigt) an dem Steckverbindergehäuse angebracht ist, kontaktiert ein an dem Abstandsglied ausgebildeter sekundärer Sperrteil den Abstandsglied-Kontaktteil 35.
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An einer vorderen Seite umfasst der Elektrodraht-Steckverbinder 27 einen Leitercrimpteil 37, der auf einen freigelegten Leiterteil des Elektrodrahts 11, von dem die Beschichtung 21 an einem Anschlussende abgestreift ist und der Leiter 19 freigelegt ist, zu crimpen ist. An einer hinteren Seite umfasst der Elektrodraht-Steckverbinder 27 einen Beschichtungscrimpteil 41, der auf die Beschichtung 21 um das Anschlussende des Elektrodrahts 11 herum zu crimpen ist und einen Verbindungsteil 39 umfasst. Der Verbindungsteil 39 verbindet das hintere Ende des Leitercrimpteils 37 mit dem vorderen Ende des Beschichtungscrimpteils 41. Der Leitercrimpteil 37 und der Beschichtungscrimpteil 41 weisen Größen auf, die jeweils auf den Durchmessern des Leiters 19 und der Beschichtung 21 basieren.
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Wie in 3A und 3B gezeigt, teilen sich der Leitercrimpteil 37 und der Beschichtungscrimpteil 41 eine gemeinsame Bodenplatte 43. Die Bodenplatte 43 umfasst ein Paar von Stauchteilen 45, die jeweils auf den rechten und linken Seiten vorgesehen sind und sich von den rechten und linken Rändern nach oben erstrecken. Wie in 2A und 2B gezeigt, werden die Stauchteile 45 nach innen gefaltet, um den Leiter 19 und die Beschichtung 21 des Elektrodrahts 11 zu umgeben und den Leiter 19 und die Beschichtung 21, die in einem Kontakt mit der oberen Fläche der Bodenplatte 43 gehalten werden, zu stauchen. Der Leitercrimpteil 37, der Beschichtungscrimpteil 41 und der Verbindungsteil 39 weisen einen kontinuierlichen U-förmigen Querschnitt auf, der sich kontinuierlich von dem vorderen Ende des Leitercrimpteils 37 zu dem hinteren Ende des Leitercrimpteils 41 erstreckt. Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 weist eine Länge auf, die einen Bereich von einer Position vor dem vorderen Leiterende 47 (siehe 3B) zu einer Position hinter einem vorderen Beschichtungsende 49 (siehe 3B) in einer Konfiguration, in welcher der Elektrodraht-Steckverbinder 27 auf das Anschlussende des Elektrodrahts 11 gecrimpt ist, bedeckt.
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Auf diese Weise sind der Leitercrimpteil 37 für das Crimpen des Leiters 19 des Elektrodrahts 11 und der Beschichtungscrimpteil 41 für das Crimpen des Elektrodrahts 11 von dem Außenumfang der Beschichtung 21 aufeinanderfolgend verbunden und wird der Crimpanschluss 15 auf den Elektrodraht 11 gecrimpt und an diesem fixiert.
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Die Wasserstoppfolie 17 ist aus einem isolierenden Material wie etwa einem Kunstharzmaterial oder einem Gummi mit einer bestimmten Dicke und Elastizität ausgebildet. Die Wasserstoppfolie 17 weist eine Öffnung 51 auf, um den Leiter 19 in einen Kontakt mit dem Leitercrimpteil 37 zu bringen. Die Öffnung 51 gemäß der Ausführungsform wird durch das Stanzen der Wasserstoppfolie 17 zu einer U-Form ausgebildet. Die Öffnung 51 kann alternativ dazu auch ein Loch mit einem geschlossenen Umfang sein. Die Wasserstoppfolie 17 weist eine derartige Größe auf, dass der gecrimpte Leiter 19 und die Beschichtung 12 umgeben werden. Die Wasserstoppfolie 17 ist auf einer wasserdichtungsmaterialzugewandten Fläche 53 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 angeordnet, sodass die Wasserstoppfolie 17 zwischen dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 und dem Elektrodraht 11 angeordnet ist. Wenn der Elektrodraht-Steckvebinder 27 gestaucht wird, umschließt die Wasserstoppfolie 17 den Leiter 19 und die Beschichtung 21 und dichtet diese ab.
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Die Wasserstoppfolie 17 kann eine doppelseitige Klebefolie sein, die eine Folie aus einem Basismaterial umfasst, deren beide Seiten eine Klebeschicht aufweisen. An jeder der Klebeschichten der Wasserstoppfolie 17 ist im ungenutzten Zustand eine Abziehfolie mittels einer Abziehschicht vorgesehen.
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Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei der Elektrodraht 11 in dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 angeordnet ist. Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 wird derart gecrimpt, dass ein Paar von Rändern an der Öffnung des U-förmigen Aufbaus einander überlappt (siehe 2B).
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Um in dem Verbindungsaufbau des Crimpanschlusses 15 und des Elektrodrahts 11 die elektrische Performanz zu stabilisieren, wird der Leiter 19 vorzugsweise derart komprimiert, dass der Leitercrimpteil 37 wie in 1 gezeigt nach dem Crimpen eine niedrige Höhe C/H aufweist. Bei dieser Konfiguration wird die Wasserstoppfolie 17 wahrscheinlicher extrudiert.
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Wenn in dem Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11 gemäß der Ausführungsform der Verbindungsteil 39 ein größeres inneres Volumen aufweist, kann die Extrudierkraft in einer das vordere Beschichtungsende 49 aus dem Crimp extrudierenden Richtung auch dann vermindert werden, wenn die Höhe C/H nach dem Crimpen gering ist. Weil der Elektrodraht 11 eine verminderte das vordere Beschichtungsende 49 extrudierende Kraft aufweist, wird eine Reduktion der Überlappungsbreite für die Beschichtung 21 unterdrückt und wird eine Reduktion der Abdichtungseigenschaft verhindert. Daraus resultiert, dass eine stabile Wasserdichtungsperformanz erzielt werden kann.
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Sobald in dem Crimpanschluss 15 gemäß der Ausführungsform der Verbindungsteil 39, der zwischen dem Leitercrimpteil 37 und dem Beschichtungscrimpteil 41 vorgesehen ist, gestaucht und gecrimpt wurde, weist der Verbindungsteil 39 wie in 5B gezeigt einen zweiten eingeschlossenen Winkel θ2, der größer ist als der erste eingeschlossene Winkel θ1 in einem Querschnitt, der senkrecht zu der Bodenplatte 43 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 ist und eine Elektrodraht-Axiallinie 55 enthält, auf. Der erste eingeschlossene Winkel θ1 ist ein eingeschlossener Winkel zwischen der Bodenplatte 43 und einer ersten Linie 61, die einen hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 und einen Punkt 59 in Entsprechung zu der Position des vorderen Beschichtungsendes 49 der Beschichtung 21 in der Axialrichtung des Elektrodrahts verbindet. Der zweite eingeschlossene Winkel θ2 ist ein eingeschlossener Winkel zwischen der Bodenplatte 43 und einer zweiten Linie 67, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und einen Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 verbindet. Der zweite eingeschlossene Winkel θ2 wird erhalten, indem der herkömmliche Verjüngungswinkel T1 einer Stauchform 69 von 4 auf einen Verjüngungswinkel T2, der größer als der Verjüngungswinkel T1 ist, gesetzt wird. Nach dem Crimpen wird die Wasserstoppfolie 17 in den Verbindungsteil 39 gefüllt. In dem Crimpanschluss 15 gemäß der Ausführungsform entspricht das vordere Ende einem Ende auf der Seite der Verbindung mit einem männlichen Anschluss, der ein komplementärer Anschluss ist, und entspricht das hintere Ende einem Ende auf der Seite der Verbindung mit dem Elektrodraht 11.
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Der Verbindungsteil 39 ist derart ausgebildet, dass das in 5B gezeigte Intervall A2 zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie 55 kleiner ist als das Intervall E zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 in der Crimprichtung (vertikalen Richtung von 5B).
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Im Folgenden werden die Schritte erläutert, mit denen der Crimpanschluss 15 und der Elektrodraht 11 miteinander verbunden werden.
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Zu Beginn wird wie in 3A gezeigt die Wasserstoppfolie 17 mit der Öffnung 51 an einer Position in Entsprechung zu dem freigelegten Leiterteil an der Innenfläche des Elektrodraht-Steckverbinders 27 mit einem U-förmigen Querschnitt in dem Crimpanschluss 15 platziert. Die Wasserstoppfolie 17 umfasst einen vorderen Folienteil 71 an der vorderen Seite der Öffnung 51, der sich in der Breitenrichtung des Elektrodraht-Steckverbinders 27 erstreckt, und einen hinteren Folienteil 73 an der hinteren Seite der Öffnung 51, der sich in der Breitenrichtung des Elektrodraht-Steckverbinders 27 erstreckt. Die Wasserstoppfolie 17 umfasst auch einen seitlichen Folienteil 75, der den vorderen Folienteil 71 und den hinteren Folienteil 73 entlang einer Seite der Öffnung 51 verbindet.
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Außerdem ist die Wasserstoppfolie 17 derart ausgebildet, dass, sobald der Elektrodraht-Steckverbinder 27 auf das Anschlussende des Elektrodrahts 11 gecrimpt ist, ein vorderes Wasserdichtungsmaterialende 81 und ein hinteres Wasserdichtungsmaterialende 83 der Wasserstoppfolie 17 jeweils von einem vorderen Crimpteilende 77 und einem hinteren Crimpteilende 79 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 vorstehen. Insbesondere weist die Wasserstoppfolie 17 eine derartige Länge auf, dass das vordere Wasserdichtungsmaterialende 81 des vorderen Folienteils 71 an einer Position vor dem vorderen Crimpteilende 77 des Leitercrimpteils 37 positioniert ist und das hintere Wasserdichtungsmaterialende 83 des hinteren Folienteils 73 an einer Position hinter dem hinteren Crimpteilende 79 des Beschichtungscrimpteils 41 positioniert ist. Die Wasserstoppfolie 17 wird dann mittels einer Klebeschicht, die durch das Abziehen der Abziehfolie auf einer Seite der Wasserstoppfolie 17 freigelegt wird, auf die wasserdichtungsmaterialzugewandte Fläche 53 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 geklebt.
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Sobald die Wasserstofffolie 17 auf der wasserdichtungsmaterialzugewandten Fläche 53 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 platziert ist, wird die Abziehschicht auf der anderen Seite der Wasserstoppfolie 17 abgezogen, sodass die Klebeschicht freigelegt wird, und wird das Anschlussende des Elektrodrahts 11, von dem die Beschichtung 21 abgestreift wurde (die Beschichtung 21 über eine bestimmte Länge hinweg entfernt wurde), auf der oberen Fläche der Bodenplatte 43 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 platziert. Dabei wird das vordere Leiterende 47 des freigelegten Leiterteils hinter dem vorderen Wasserdichtungsmaterialende 81 der Wasserstoppfolie 17 positioniert. Das vordere Beschichtungsende 49 der Beschichtung 21 wird vor dem hinteren Wasserdichtungsmaterialende 83 der Wasserstoppfolie 17 und vor dem hinteren Crimpteilende 79 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 positioniert.
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Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 in dieser Anordnung wird dann auf das Anschlussende des Elektrodrahts 11 unter Verwendung der Stauchform 69 wie in 3B gezeigt gecrimpt. Mit anderen Worten werden die Stauchteile 45 auf der rechten und linken Seite nacheinander nach innen gefaltet und gestaucht, um das Anschlussende des Elektrodrahts 11 zu umgeben. Das Ende eines der Stauchteile 45 überlappt das Ende des anderen Stauchteils 45 wie in 2B gezeigt.
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Durch ein derartiges Stauchen werden der Leitercrimpteil 37 des Crimpanschlusses 15 und der Leiter 19 des Elektrodrahts 11 über die an der Wasserstoppfolie 17 ausgebildete Öffnung 51 elektrisch miteinander verbunden. Die vordere Seite und die hintere Seite des verbundenen Teils des Leitercrimpteils 37 und des Leiters 19 werden durch die Wasserstoppfolie 17 abgedichtet. Das vordere Wasserdichtungsmaterialende 81 und das hintere Wasserdichtungsmaterialende 83 der Wasserstoppfolie 17 stehen jeweils von dem vorderen Crimpteilende 77 und dem hinteren Crimpteilende 79 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 vor, wodurch der Verbindungsaufbau gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschlossen wird.
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Im Folgenden werden die durch den Verbindungsaufbau des Crimpanschlusses 15 und den Elektrodraht 11 mit der oben beschriebenen Konfiguration erzielten Funktionen erläutert.
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In dem Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss 15 und einen Elektrodraht 11 gemäß der Ausführungsform ist das Wasserdichtungsmaterial zum Beispiel in der Form der Wasserstoppfolie 17 vorgesehen. Das Wasserdichtungsmaterial kann auch eine isolierende Beschichtung sein. Die Wasserstoppfolie 17 wird derart in dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 platziert, dass der Leiter 19 und die Beschichtung 21 dadurch eingehüllt werden. Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 weist zum Beispiel eine U-Form auf, wobei der Elektrodraht 11 mit dem freigelegten Leiter 19 in der U-Form einschließlich der Spitze der Beschichtung platziert wird.
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Der Leiter 19 und die Beschichtung 21 in dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 werden durch die Wasserstoppfolie 17 umgeben. Insbesondere ist die Größe der Wasserstoppfolie 17 gleich oder etwas größer als die Größe des Elektrodraht-Steckverbinders 27. Die Wasserstoppfolie 17 wird auf den Elektrodraht-Steckverbinder 27 gelegt, und der Leiter 19 und die Beschichtung 21 werden weiter innen platziert.
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Der Leitercrimpteil 37 und der Beschichtungscrimpteil 41 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 mit dem darin über die Wasserstoppfolie 17 platzierten Leiter und der Beschichtung 21 werden dann mit entsprechenden Crimpgrößen gecrimpt. Dabei überlappen in dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 ein Paar von Rändern einander an der Öffnung des U-förmigen Aufbaus (siehe 2B).
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Der Elektrodraht-Steckverbinder 27 selbst wird durch Stauchen plastisch verformt, wenn der Anschluss gecrimpt wird, sodass der Leiter 19 und die Beschichtung 21 des Elektrodrahts 11 über die Wasserstoppfolie 17 plastisch verformt werden. Die Wasserstoppfolie 17, die eine Verformung des Leiters 19 und der Beschichtung 21 aufgrund des Stauchens des Elektrodraht-Steckverbinders 27 verursacht hat, empfängt eine Reaktionskraft des Leiters 19 und der Beschichtung 21. Die die Reaktionskraft empfangende Wasserstoppfolie 17 wird komprimiert und über den Extraraum oder ähnliches in dem gecrimpten Elektrodraht-Steckverbinder 27 bewegt.
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Dabei wird ein Druck in der Richtung, die die Wasserstoppfolie 17 dazu veranlasst, sich zu bewegen und nach außen vorzustehen, von dem Inneren des Elektrodraht-Steckverbinders 27 her ausgeübt. Der zwischen dem Leitercrimpteil 37 und dem Beschichtungscrimpteil 31 vorgesehene Verbindungsteil 39 weist wie in 5B gezeigt den zweiten eingeschlossenen Winkel θ2 auf, der größer als der erste eingeschlossene Winkel θ1 ist, wobei der erste eingeschlossene Winkel θ1 ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte 43 und der ersten Linie 61, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 und den Punkt 59 in Entsprechung zu der Position des vorderen Beschichtungsendes 49 der Beschichtung 21 in der Axialrichtung des Elektrodrahts verbindet, und wobei der zweite eingeschlossene Winkel θ2 ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte 43 und der zweiten Linie, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und den Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 verbindet. Der Verbindungsteil 39 mit einer derartigen Konfiguration weist also ein größeres inneres Volumen auf als ein Verbindungsteil 39A mit dem herkömmlichen Aufbau (siehe 5A), in dem der zweite eingeschlossene Winkel θ2 im Wesentlichen gleich dem ersten eingeschlossenen Winkel θ1 ist. Daraus resultiert, dass die Extrusionskraft in einer das vordere Beschichtungsende 49 aus dem Crimp extrudierenden Richtung im Vergleich zu demjenigen in dem herkömmlichen Aufbau von 5A reduziert ist. In dem Elektrodraht 11 mit einer kleineren auf das vordere Beschichtungsende 49 ausgeübten Extrusionskraft wird eine Reduktion der Überlappungsbreite für die Beschichtung 21 unterdrückt und wird eine Reduktion der Abdichtungseigenschaft verhindert.
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Im Folgenden wird ein Beispiel mit zwei Crimpanschlüssen erläutert, in dem die freigelegten Leiterteile die gleiche Länge aufweisen und die in 5A und 5B gezeigten Leitercrimpteile L gleich sind.
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Wenn bei dem Crimpanschluss mit einem Verbindungsteil 39A mit dem zweiten eingeschlossenen Winkel θ2, der wie in 5A gezeigt im Wesentlichen gleich dem ersten eingeschlossenen Winkel θ1 ist, der Crimpanschluss auf den Elektrodraht gecrimpt wird, wird die auf den Elektrodraht-Steckverbinder 27 geklebte Wasserstoppfolie 17 komprimiert. Die zwischen dem Leitercrimpteil 37 und dem Beschichtungscrimpteil 41 geklebte Wasserstoppfolie 17 drückt dann das vordere Beschichtungsende 49 (die Schnittfläche der Beschichtung 21 des abgestreiften Elektrodrahts) in der Richtung des Pfeils B. Daraus resultiert, dass die Überlappungsbreite D1 zwischen dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 und der Beschichtung 21 reduziert wird. Weil in diesem Fall die Überlappungsbreite D1 reduziert ist, kann die Quetschung der zwischen dem Crimpanschluss und der Beschichtung 21 angeordneten Wasserstoppfolie 17 (die Länge in der extrudierten Richtung) reduziert werden und kann die Größe der Überlappungsbreite D1, die für das Sicherstellen einer Abdichtungseigenschaft erforderlich ist, zum Beispiel aufgrund von Schwingungen des Elektrodrahts 11 oder einer Wärmeausdehnung oder -kontraktion des Anschlusses und des Elektrodrahts kurz ausfallen.
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Im Gegensatz dazu weist bei dem Crimpanschluss 15 einschließlich des Verbindungsteils 39 mit dem zweiten eingeschlossenen Winkel θ2, der wie in 5B gezeigt größer als der erste eingeschlossene Winkel θ1 ist, die Stauchform 69 (siehe 4) eine kleinere Größe für den Teil in Entsprechung zu dem Intervall A1 zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 des Verbindungsteils 39A des herkömmlichen Elektrodraht-Steckverbinders 27 in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie auf (der Verjüngungswinkel wird von T1 zu T2 vergrößert). Das resultierende Intervall A2 zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 des Verbindungsteils 39 in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie ist kleiner als das Intervall A1 in dem Verbindungsteil 39A. Dadurch wird ein Intervall F in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie zwischen dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 und dem Punkt 59 in Entsprechung zu der Position des vorderen Beschichtungsendes 49 in dem Verbindungsteil 39 in der Axialrichtung des Elektrodrahts vorgesehen. Deshalb ist das innere Volumen des Verbindungsteils 39 im Vergleich zu demjenigen des Verbindungsteils 39A vergrößert. Mit der gleichen Wasserstoppfolie 17 ist das Folienvolumen in einem Folienaufnahmeraum in einem Querschnitt B2 von 5B vergrößert im Vergleich zu demjenigen in einem Folienaufnahmeraum in einem Querschnitt B1 von 5A, sodass die Extrusionskraft in einer das vordere Beschichtungsende 49 aus dem Crimp extrudierenden Richtung im Vergleich zu derjenigen in dem herkömmlichen Aufbau vermindert ist. Weil die auf das vordere Beschichtungsende 49 ausgeübte Extrusionskraft vermindert ist, wird eine Reduktion der Überlappungsbreite von der Überlappungsbreite D1 zu der Überlappungsbreite D2 unterdrückt. Weil die Überlappungsbreite sichergestellt ist, ist die Folienvorstehgröße C1 zu der Folienvorstehgröße C2, die kleiner als die Folienvorstehgröße C1 ist, reduziert.
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Die verformte Wasserstoppfolie 17 ist sehr dicht angeordnet, sodass kein Raum in dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 vorhanden ist, der beim Crimpen des Anschlusses gestaucht wird. Daraus resultiert, dass Wasser nicht einfach von außen in den Elektrodraht-Steckverbinder 27 eindringt. Auf diese Weise wird kein Elektrolyt zwischen den unähnlichen Metallen zugeführt. Dadurch wird eine galvanische Korrosion des Elektrodrahts 11 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der zum Beispiel auf den Leitercrimpteil 37 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gecrimpt wird, unterdrückt.
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Weiterhin kann in dem Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11 gemäß der Ausführungsform das innere Volumen des Verbindungsteils 39 eingestellt werden, indem der Verjüngungswinkel T2 der Stauchform 69 von 4 entsprechend zu der Größe (dem Volumen) der Wasserstoppfolie 17 zwischen dem Leitercrimpteil 37 und dem Beschichtungscrimpteil 41 während des Crimpens des Anschlusses gesetzt wird und indem der Verbindungsteil 39 mit der Stauchform 69 gebildet wird. Also auch wenn der gleiche Crimpanschluss mit Elektrodrähten mit verschiedenen Größen verwendet wird, kann durch das Setzen des Verjüngungswinkels T2 der Stauchform 69 in einer für jede Elektrodrahtgröße geeigneten Weise die Wasserdichtungsperformanz trotz der Verwendung des gleichen Anschlusses einfach sichergestellt werden.
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Und in dem Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11 gemäß der Ausführungsform weist der Verbindungsteil 39 das kleinere Intervall A2 zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 56 in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie auf, das kleiner als das Intervall E zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 56 in der Crimprichtung ist. Deshalb ist die Länge des Verbindungsteils 39 in der Richtung der Elektrodraht-Axiallinie reduziert, wodurch ein größeres inneres Volumen des Verbindungsteils 39 sichergestellt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Gesamtlänge des Elektrodraht-Steckverbinders 27 verlängert wird.
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Deshalb kann der Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11 gemäß der Ausführungsform die Extrusion des Elektrodrahts reduzieren und kann eine Reduktion der Abdichtungseigenschaft verhindern.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, die modifiziert oder verbessert werden kann. Außerdem sind das Material, die Form, die Größe, die Anzahl, die Position usw. jeder Komponente in der oben beschriebenen Ausführungsform beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen, solange die vorliegende Erfindung realisiert werden kann.
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Die Merkmale des Verbindungsaufbaus für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in den Punkten [1] und [2] zusammengefasst.
- [1] Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11, umfassend:
den Crimpanschluss 15, der nacheinander den Leitercrimpteil 37 und den Beschichtungscrimpteil 41 enthält, wobei der Leitercrimpteil 37 konfiguriert ist, um den Leiter 19 des Elektrodrahts 11 zu crimpen, wobei der Beschichtungscrimpteil 41 konfiguriert ist, um den Elektrodraht 11 von dem Außenumfang der Beschichtung 21 her zu crimpen, wobei der Crimpanschluss 15 den Elektrodraht-Steckverbinder 27 enthält, der konfiguriert ist, um auf den Elektrodraht 11 gecrimpt zu werden, und
das Wasserdichtungsmaterial (die Wasserdichtungsfolie) 17, das die Öffnung 51 aufweist, um den Leiter 19 in einen Kontakt mit dem Leitercrimpteil 37 zu bringen, eine Größe aufweist, die den zu crimpenden Leiter 19 und die Beschichtung 21 umgeben kann, und zwischen dem Elektrodraht-Steckverbinder 27 und dem Elektrodraht 11 angeordnet ist, wobei:
wenn der zwischen dem Leitercrimpteil 37 und dem Beschichtungscrimpteil 41 angeordnete Verbindungsteil 39 gestaucht und gecrimpt wird, der gestauchte und gecrimpte Verbindungsteil 39 den zweiten eingeschlossenen Winkel θ2, der größer als der erste eingeschlossene Winkel θ1 ist, in einem Querschnitt, der senkrecht zu der Bodenplatte 43 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 ist und die Elektrodraht-Axiallinie 55 enthält, aufweist, wobei der erste eingeschlossene Winkel θ1 ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte 43 und der ersten Linie 61, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 und den Punkt 59 in Entsprechung zu der Position des vorderen Beschichtungsendes 49 der Beschichtung 21 in der Axialrichtung des Elektrodrahts verbindet, und wobei der zweite eingeschlossene Winkel θ2 ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte 43 und der zweiten Linie 67, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und den Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 des Elektrodraht-Steckverbinders 27 verbindet.
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Wie weiter oben beschrieben wird bei dem Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der Ausführungsform der Elektrodraht-Steckverbinder selbst durch Stauchen plastisch verformt, wenn der Anschluss gecrimpt wird, um den Leiter und die Beschichtung des Elektrodrahts über das Wasserdichtungsmaterial wie etwa eine Wasserstoppfolie elastisch zu verformen. Das Wasserdichtungsmaterial, das eine Verformung des Leiters und der Beschichtung verursacht, wenn der Elektrodraht-Steckverbinder gestaucht wird, empfängt eine Reaktionskraft des Leiters und der Beschichtung. Das Wasserdichtungsmaterial, das die Reaktionskraft empfängt, wird komprimiert und über den Extraraum oder ähnliches in dem gestauchten Elektrodraht-Steckverbinder bewegt.
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Dabei wird ein Druck in der Richtung, die verursacht, dass sich das Wasserdichtungsmaterial bewegt und nach außen vorsteht, von dem Inneren des Elektrodraht-Steckverbinders her ausgeübt. Der Verbindungsteil zwischen dem Leitercrimpteil und dem Beschichtungscrimpteil weist den zweiten eingeschlossenen Winkel auf, der größer als der erste eingeschlossene Winkel ist, wobei der erste eingeschlossene Winkel ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte und der ersten Linie, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt des Elektrodraht-Steckverbinders und den Punkt in Entsprechung zu der Position des vorderen Beschichtungsendes der Beschichtung in der Axialrichtung des Elektrodrahts verbindet, und der zweite eingeschlossene Winkel ein eingeschlossener Winkel ist zwischen der Bodenplatte und der zweiten Linie, die den hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt und den Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt des Elektrodraht-Steckverbinders verbindet. Der Verbindungsteil mit einer derartigen Konfiguration weist also ein inneres Volumen auf, das größer ist als dasjenige des Verbindungsteils des herkömmlichen Aufbaus, in dem der zweite eingeschlossene Winkel im Wesentlichen gleich dem ersten eingeschlossenen Winkel ist. Daraus resultiert, dass die Extrusionskraft in einer das vordere Beschichtungsende aus dem Crimp extrudierenden Richtung im Vergleich zu derjenigen in dem herkömmlichen Aufbau vermindert ist. In dem Elektrodraht mit einer kleineren auf das vordere Beschichtungsende ausgeübten Extrusionskraft wird eine Reduktion der Überlappungsbreite für die Beschichtung unterdrückt und wird eine Reduktion der Abdichtungseigenschaft verhindert.
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Das verformte Wasserdichtungsmaterial wird sehr dicht angeordnet, sodass kein Raum in dem beim Crimpen des Anschlusses gestauchten Elektrodraht-Steckverbinder vorhanden ist. Deshalb kann Wasser nicht einfach von außen in den Elektrodraht-Steckverbinder eindringen. Es wird also kein Elektrolyt zwischen den unähnlichen Metallen zugeführt. Deshalb wird eine galvanische Korrosion des Elektrodrahts aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der zum Beispiel auf den Leitercrimpteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gecrimpt wird, unterdrückt.
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Weiterhin kann das innere Volumen des Verbindungsteils eingestellt werden, indem der Verjüngungswinkel der Stauchform in Entsprechung zu der Menge (Volumen) des zwischen dem Leitercrimpteil und dem Beschichtungscrimpteil aufgenommenen Wasserdichtungsmaterials beim Crimpen des Anschlusses auf den Elektrodraht gesetzt wird und der Verbindungsteil mit der Stauchform ausgebildet wird. Also auch wenn der gleiche Crimpanschluss für Elektrodrähte mit verschiedenen Größen verwendet wird, kann durch das Setzen des Verjüngungswinkels der Stauchform ein einer für jede der Elektrodrahtgrößen geeigneten Weise die Wasserdichtungsperformanz trotz der Verwendung des gleichen Anschlusses einfach sichergestellt werden.
- [2] Verbindungsaufbau für den Crimpanschluss 15 und den Elektrodraht 11 gemäß dem oben genannten Punkt [1], wobei:
der Verbindungsteil 39 ein kleineres Intervall A2 zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimp-Spitzenpunkt 65 in der Richtung der Elektrodraht-Axialleitung aufweist, wobei das Intervall A2 kleiner als das Intervall E zwischen dem hinteren Leitercrimpteil-Endpunkt 63 und dem Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt 65 in der Crimprichtung ist.
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Weiterhin ist bei dem Verbindungsaufbau für einen Crimpanschluss und einen Elektrodraht gemäß der Ausführungsform die Länge des Elektrodrahts in der Axiallinienrichtung reduziert, wodurch ein größeres inneres Volumen des Verbindungsteils sichergestellt wird. Deshalb kann eine Verlängerung der Gesamtlänge des Elektrodraht-Steckverbinders verhindert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Elektrodraht
- 15
- Crimpanschluss
- 17
- Wasserstoppfolie (Wasserdichtungsmaterial)
- 19
- Leiter
- 21
- Beschichtung
- 27
- Elektrodraht-Steckverbinder
- 37
- Leitercrimpteil
- 39
- Verbindungsteil
- 41
- Beschichtungscrimpteil
- 43
- Bodenplatte
- 49
- vorderes Beschichtungsende
- 51
- Öffnung
- 55
- Elektrodraht-Axiallinie
- 59
- Punkt in Entsprechung zu dem vorderen Beschichtungsende in der Axialrichtung des Elektrodrahts
- 61
- erste Linie
- 63
- hinterer Leitercrimpteil-Endpunkt
- 65
- Beschichtungscrimpteil-Spitzenpunkt
- 67
- zweite Linie
- θ2
- zweiter eingeschlossener Winkel
- θ1
- erster eingeschlossener Winkel
