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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers und auf einen Schaltungskörper.
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Hintergrund der Technik
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Kraftfahrzeuge werden mit verschiedenen elektrischen Vorrichtungen ausgestattet, und Kabelbäume werden verlegt, um diese Vorrichtungen mit Strom, Steuersignalen und dergleichen zu versorgen. Der Kabelbaum beinhaltet eine Mehrzahl von Kabeln als Schaltungskörper und Verbinder, die an erwünschten Stellen dieser Kabel angebracht sind, und ist in einem dreidimensionalen, komplexen Raum gemäß der Struktur jedes Teils eines Fahrzeugs verlegt (siehe die Patentliteratur 1).
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Liste der Zitate
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP-A-2001-210413 -
Übersicht über die Erfindung
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Technisches Problem
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In den letzten Jahren nehmen jedoch mit steigender Anzahl von elektrischen Vorrichtungen, die an einem Kraftfahrzeug montiert sind, auch benötigte Kabelbäume zu, und daher nimmt auch der Einfluss eines Raums, der durch einen Kabelabschnitt eingenommen wird, und dessen Gewicht auf das gesamte Kraftfahrzeug zu. Da die Montage des Kabelbaums üblicherweise manuell durchgeführt wird, nimmt darüber hinaus der Arbeitsaufwand für die Produktion eines Kraftfahrzeugs mit steigender Anzahl von in dem Kraftfahrzeug verwendeten Kabelbäumen zu.
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Die Erfindung wird angesichts der oben beschriebenen Umstände gemacht, und ein Ziel davon besteht darin, ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers und einen Schaltungskörper bereitzustellen, die in der Lage sind, die Verwendungsmenge von zu verlegenden Kabeln zu verringern.
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Lösung des Problems
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers gemäß der Erfindung durch die folgenden (1) und (2) gekennzeichnet.
- (1) Ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers zum Ausbilden eines Schaltungskörpers auf einem Harzgehäuse, wobei
ein leitfähiger Abschnitt des Schaltungskörpers durch Spritzen einer ersten Schicht auf eine Fläche des Harzgehäuses durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen, in dem ein Metallpulver und ein Inertgas auf ein Objekt gespritzt werden, und durch Spritzen einer zweiten Schicht auf eine Fläche der ersten Schicht so, dass eine Beschichtungsdichte der zweiten Schicht größer als diejenige der ersten Schicht ist, ausgebildet wird.
- (2) Das Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers gemäß (1), wobei
der leitfähige Abschnitt auf dem in einem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuse ausgebildet wird,
ein Isolierharz zumindest auf eine Fläche des leitfähigen Abschnitts beschichtet wird, und
eine Schaltungskomponente an dem leitfähigen Abschnitt montiert wird.
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Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers der Gestaltung von (1) kann, da der Schaltungskörper direkt auf der Fläche des Harzgehäuses ausgebildet wird, die Verwendungsmenge von zu verlegenden Kabeln verringert werden.
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Darüber hinaus ist es durch Spritzen der ersten Schicht auf das Harzgehäuse und weiteres Spritzen der zweiten Schicht mit einer großen Beschichtungsdichte auf die erste Schicht möglich, einen leitfähigen Abschnitt zu gewinnen, der fest an dem Harzgehäuse haftet und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und einen geringen spezifischen Widerstand aufweist. Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers der Gestaltung von (2) ist es, da der mit der Schaltungskomponente ausgestattete Schaltungskörper direkt auf der Fläche des in einem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuses ausgebildet wird, möglich, die Verwendungsmenge von an dem Fahrzeug verlegten Kabeln zu verringern.
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist des Weiteren ein Schaltungskörper gemäß der Erfindung durch die folgenden (3) bis (8) gekennzeichnet.
- (3) Ein Schaltungskörper, der beinhaltet:
- ein Harzgehäuse; und
- einen leitfähigen Abschnitt, der auf einer Fläche des Harzgehäuses ausgebildet ist, wobei
- der leitfähige Abschnitt aufweist
- eine erste Schicht, die aus einem Aggregat von Metallteilchen gebildet ist und in die Fläche des Harzgehäuses eingebettet ist, und
- eine zweite Schicht, die aus einem Aggregat von Metallteilchen gebildet ist und auf die erste Schicht beschichtet ist, und
- eine Dichte der zweiten Schicht größer als diejenige der ersten Schicht ist.
- (4) Der Schaltungskörper gemäß (3), wobei
der leitfähige Abschnitt, in dem ein Teilchendurchmesser des Metallteilchens 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger beträgt, in dem an einem Fahrzeug montierten Harzgehäuse ausgebildet ist,
ein Isolierharz zumindest auf den leitfähigen Abschnitt beschichtet ist, und
eine Schaltungskomponente an dem leitfähigen Abschnitt montiert ist.
- (5) Der Schaltungskörper gemäß (4), der beinhaltet:
- einen Anschlussabschnitt, der mit einem externen Schaltungskörper elektrisch verbunden ist, der an einem Objekt bereitgestellt wird, an dem das Harzgehäuse montiert ist.
- (6) Der Schaltungskörper gemäß (4) oder (5), wobei
die Schaltungskomponente aufweist
eine Verbindereinheit, mit der ein mit einer Zusatzeinrichtung verbundenes Kabel verbunden ist, und
eine Steuereinheit zum Steuern der Zusatzeinrichtung.
- (7) Der Schaltungskörper gemäß einem von (4) bis (6), der des Weiteren beinhaltet:
- ein Kabel, das an dem Harzgehäuse verlegt ist, wobei
- ein Ende des Kabels mit der Schaltungskomponente elektrisch verbunden ist.
- (8) Der Schaltungskörper gemäß (7), wobei
es sich bei dem Kabel um eine Signalschaltung zum Übertragen eines Signals handelt.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (3) ist es, da der leitfähige Abschnitt auf der Fläche des Harzgehäuses ausgebildet ist, möglich, die Verwendungsmenge von zu verlegenden Kabeln zu verringern.
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Darüber hinaus weist der leitfähige Abschnitt die erste Schicht, die in das Harzgehäuse einschneidet, und die auf die erste Schicht beschichtete zweite Schicht auf, deren Dichte größer als diejenige der ersten Schicht ist. Daher kann der spezifische Widerstand so gesenkt werden, dass eine ausgezeichnete Leitfähigkeit erzielt wird, und es kann ein Schaltungskörper bereitgestellt werden, der den leitfähigen Abschnitt beinhaltet, der fest an dem Harzgehäuse haftet.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (4) ist es, da der mit der Schaltungskomponente ausgestattete Schaltungskörper direkt auf der Fläche des in dem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuses ausgebildet ist, möglich, die Verwendungsmenge von an dem Fahrzeug verlegten Kabeln zu verringern.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (5) ist es zum Beispiel möglich, den in dem Fahrzeugaufbau eingebauten Schaltungskörper und den Schaltungskörper des Harzgehäuses lediglich durch Montieren des Harzgehäuses, das eine Instrumententafel oder dergleichen bildet, an einer vorgegebenen Position des Fahrzeugaufbaus zu verbinden.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (6) kann eine Steuerung der Zusatzeinrichtung durch Verbinden eines mit der Zusatzeinrichtung verbundenen Kabels mit der Verbindereinheit durchgeführt werden.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (7) werden Schaltungsteile, die unabhängig von der Fahrzeugklasse und -optionen übereinstimmen, durch Spritzen ausgebildet und Abschnitte, die für jede Klasse und Option eine unterschiedliche Verlegung erfordern, werden mit Kabeln ausgebildet, und auf diese Weise kann eine Gestaltungsvielfalt und -flexibilität aufrechterhalten werden.
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Gemäß dem Schaltungskörper der Gestaltung von (8) kann durch Austauschen des relativ schweren Kabels für eine Stromversorgung gegen einen gespritzten Schaltungskörper die Verwendungsmenge von Kabeln im Vergleich mit einem Fall des Kabelbaums der verwandten Technik verringert werden, und auf diese Weise können eine Gewichtsverringerung und eine Platzeinsparung umgesetzt werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Erfindung kann, da ein Schaltungskörper direkt auf einer Fläche eines Harzgehäuses ausgebildet wird, die Verwendungsmenge von zu verlegenden Kabeln verringert werden.
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Im Vorstehenden wird die Erfindung kurz beschrieben. Des Weiteren werden die Einzelheiten der Erfindung durch Durchlesen der Beschreibung von Ausführungsformen (im Folgenden als „Ausführungsformen“ bezeichnet), die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, weiter verdeutlicht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Gestaltung einer Vorrichtung zum Ausbilden einer Leiterstruktur veranschaulicht, die bei einem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers der Erfindung verwendet wird.
- 2A bis 2C sind eine Reihe von Prozessdiagrammen, die eine erste Ausführungsform des Verfahrens zum Ausbilden einer Schaltungskörpers veranschaulichen, wobei 2A einen Schritt zum Ausbilden eines leitfähigen Abschnitts veranschaulicht und 2B einen Schritt zum Montieren einer Schaltungskomponente veranschaulicht und 2C des Weiteren ein Schritt zum Beschichten eines Isolierharzes ist.
- 3A bis 3D sind eine Reihe von Prozessdiagrammen, die eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zum Ausbilden einer Schaltungskörpers veranschaulichen, wobei 3A einen Schritt zum Ausbilden eines leitfähigen Abschnitts veranschaulicht und 3B einen Schritt zum Montieren einer Schaltungskomponente veranschaulicht und 3C des Weiteren ein Schritt zum Beschichten eines Isolierharzes ist und 3D noch weiter einen Verlegeprozess veranschaulicht.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine dreidimensionale Struktur eines in einem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuses veranschaulicht.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für einen Schaltungskörper veranschaulicht, der mithilfe des Verfahrens zum Ausbilden eines Schaltungskörpers von 2A bis 2C auf dem Harzgehäuse von 4 ausgebildet worden ist.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für einen Schaltungskörper veranschaulicht, der mithilfe des Verfahrens zum Ausbilden eines Schaltungskörpers von 3A bis 3D auf dem Harzgehäuse von 4 ausgebildet worden ist.
- 7 ist eine schematische Querschnittansicht eines Schaltungskörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
- 8 ist ein Graph, der eine Massenänderung im Hinblick auf eine Teilchengeschwindigkeit während eines Spritzens von Metallteilchen veranschaulicht.
- 9A und 9B sind Bilder, die den leitfähigen Abschnitt veranschaulichen, wobei 9A ein Bild eines Querschnitts des leitfähigen Abschnitts ist und 9B ein vergrößertes Bild eines Grenzabschnitts zwischen einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht des leitfähigen Abschnitts ist.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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<Erste Ausführungsform>
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Zuerst wird eine Vorrichtung zum Ausbilden einer Leiterstruktur beschrieben.
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Eine in 1 veranschaulichte Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur wird zum Fertigen eines Schaltungskörpers für ein Fahrzeug der Erfindung verwendet. Bei der in 1 veranschaulichten Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur handelt es sich um eine Vorrichtung zum Ausbilden einer Leiterstruktur auf einer Fläche eines Objekts durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen. Die Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur beinhaltet einen Armroboter 110, eine Pulverversorgungsquelle 120, eine Gasversorgungsquelle 130, eine Steuervorrichtung 150 und eine Stromversorgungsvorrichtung 160.
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Eine Düse 112 wird an einer Spitze eines Arms 111 des Armroboters 110 bereitgestellt. Die Düse 112 ist in einem Bereich eines Bewegungsbereichs des Arms 111 in einem Zustand frei beweglich, in dem die Düse 112 so gehalten wird, dass sie einer Fläche 1s eines Harzgehäuses 1 zugewandt ist, bei dem es sich um ein Ausbildungszielobjekt des Schaltungskörpers handelt. Ein Versorgungsweg 113 zum Versorgen der Düse 112 mit einem Metallpulver wie zum Beispiel Kupferpulver von der Pulverversorgungsquelle 120 und ein Versorgungsweg 114 zum Versorgen der Düse 112 mit einem Inertgas (Stickstoff, Helium und dergleichen) von der Gasversorgungsquelle 130 werden in dem Armroboter 11 bereitgestellt. Die Düse 112 wird durch die jeweiligen Versorgungswege 113 und 114 gleichzeitig mit dem Metallpulver und dem Inertgas versorgt.
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Bei der Düse 112 handelt es sich um eine sogenannte Zweistoffdüse mit einer inneren und äußeren Doppelstruktur, und das von einer inneren Düse ausgestoßene Metallpulver wird durch das Hochgeschwindigkeits-Inertgas von einer äußeren Düse so beschleunigt, dass es aus der Düse 112 ausgestoßen wird. Die Temperatur des Inertgases ist geringer als der Schmelzpunkt oder der Erweichungspunkt des Metallpulvers, und das Metallpulver wird nicht geschmolzen, wenn es aus der Düse 112 ausgestoßen wird. Daher wird das Metallpulver auf das Harzgehäuse 1 gespritzt, ohne ein Oxid zu erzeugen. Durch Aufschichten des Metallpulvers wird ein leitfähiger Abschnitt des Schaltungskörpers auf der Fläche 1s des Harzgehäuses 1 ausgebildet.
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Sämtliche Vorgänge der Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur, einschließlich einer Bewegung der Düse 112 durch den Arm 111 des Armroboters 110, der Versorgung der Düse 112 mit dem Metallpulver und dem Inertgas und dergleichen, werden unter Steuerung durch die Steuervorrichtung 150 ausgeführt. Die Stromversorgung jedes Teils der Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur wird zu dieser Zeit durch die Stromversorgungsvorrichtung 160 durchgeführt.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers in der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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In dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst, wie in 2A veranschaulicht, ein leitfähiger Abschnitt 11 eines Schaltungskörpers 10 durch Spritzen auf der Fläche 1s des Harzgehäuses 1 ausgebildet. Bei dem Harzgehäuse 1 handelt es sich um eine Komponente, die einen Teil eines Fahrzeugs bildet. Zum Spritzen des leitfähigen Abschnitts 11 wird ein Verfahren zum Kaltgasspritzen verwendet, in dem ein Metallpulver und ein Inertgas mithilfe der in 1 veranschaulichten Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur auf ein Objekt gespritzt werden. Der Teilchendurchmesser des Metallpulvers beträgt 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger, und das Spritzen wird durch eine Metallmaske auf das Harzgehäuse 1 durchgeführt.
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Der leitfähige Abschnitt 11 beinhaltet eine Stromversorgungsschaltung 12 und eine Signalschaltung 13. Der leitfähige Abschnitt 11 weist einen Anschlussabschnitt 11t auf, der mit einem externen Schaltungskörper elektrisch verbunden ist, der an einem Objekt bereitgestellt wird, an dem das Harzgehäuse 1 montiert ist.
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Darüber hinaus weist das Harzgehäuse 1 eine dreidimensionale Struktur auf. Ein Beispiel für das Harzgehäuse 1 beinhaltet ein Element mit einem gewissen Ausmaß an Wärmebeständigkeit wie zum Beispiel eine Instrumententafel und eine Türverkleidung. 4 veranschaulicht die dreidimensionale Struktur des Harzgehäuses 1 schematisch.
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Als Nächstes wird, wie in 2B veranschaulicht, eine Schaltungskomponente 20 an dem leitfähigen Abschnitt 11 montiert. Jeder Anschlussabschnitt 11t des leitfähigen Abschnitts 11 ist mit einem Verbinder 30 zum Verbinden mit einem an einem Fahrzeug montierten externen Schaltungskörper wie zum Beispiel einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit, ECU) ausgestattet. Die Schaltungskomponente 20 weist eine Verbindereinheit 21, mit der ein mit einer Zusatzeinrichtung verbundenes Kabel verbunden ist, und eine Steuereinheit 22 auf, die die Zusatzeinrichtung steuert. Die Schaltungskomponente 20 weist eine Funktion zum Übertragen eines Signals von der ECU zu einer Steuereinheit in der Zusatzeinrichtung oder zum direkten Steuern der Zusatzeinrichtung, die keine Steuereinheit aufweist, auf Grundlage des Signals auf.
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Wie in 2C veranschaulicht, wird anschließend ein Isolierharz 40 mithilfe eines Verfahrens wie zum Beispiel Spritzbeschichten auf eine Fläche des leitfähigen Abschnitts 11 beschichtet. Als Isolierharz 40 wird ein Harz wie zum Beispiel einen flüssigkristallines Polymer bevorzugt, das eine Haftung aufrechterhalten kann.
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Durch die oben beschriebene Reihe von Prozessen wird der Schaltungskörper 10 direkt auf der Fläche 1s des in dem Fahrzeug angeordneten Harzgehäuses 1 ausgebildet. 5 stellt den Schaltungskörper 10 beispielhaft dar, der in dem Harzgehäuse 1 der in 4 veranschaulichten dreidimensionalen Struktur ausgebildet ist.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers der ersten Ausführungsform, da der Schaltungskörper 10 direkt auf der Fläche 1s des in einem Fahrzeug angeordneten Harzgehäuses 1 ausgebildet werden kann, die Verwendungsmenge von in dem Fahrzeug verlegten Kabeln (Kabelbaum) um diese Menge verringert werden. Daher ist es möglich, die Durchführbarkeit der Anbringung des Elektrokabels an einem Fahrzeug zu vereinfachen, und eine Gewichtsverringerung und eine Platzeinsparung können erzielt werden.
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Da der leitfähige Abschnitt 11 des Schaltungskörpers 10 durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen ausgebildet wird, kann darüber hinaus die Oxidation des zu überziehenden leitfähigen Abschnitts 11 verhindert werden und kann der leitfähige Abschnitt 11 einer Dickschicht von etwa 100 µm bis 200 µm im Vergleich mit einem Fall ausgebildet werden, in dem sonstige Spritzverfahren wie zum Beispiel ein Verfahren zum Plasmaspritzen verwendet werden. Daher kann der elektrische Widerstand durch Erhöhen der Abmessungen der Breite und Dicke des leitfähigen Abschnitts 11 verringert werden.
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Wenn der Teilchendurchmesser des zum Spritzen des leitfähigen Abschnitts 11 verwendeten Metallpulvers 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger beträgt, kann darüber hinaus der leitfähige Abschnitt 11 mit einem geringen Widerstand ausgebildet werden, der eine ausreichende Kompaktheit aufweist.
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<Zweite Ausführungsform>
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Als Nächstes wird das Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers in einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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In dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst, wie in 3A veranschaulicht, eine Stromversorgungsschaltung 52 in einem leitfähigen Abschnitt 51 eines Schaltungskörpers 50 durch Spritzen auf der Fläche 1s des Harzgehäuses 1 ausgebildet. Zum Spritzen der Stromversorgungsschaltung 52 wird wie in der ersten Ausführungsform ein Verfahren zum Kaltgasspritzen mithilfe der Vorrichtung 100 zum Ausbilden einer Leiterstruktur verwendet. Die Stromversorgungsschaltung 52 weist einen Anschlussabschnitt 52t auf, der mit einem externen Schaltungskörper elektrisch verbunden ist, der an einem Objekt bereitgestellt wird, an dem das Harzgehäuse 1 montiert ist.
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Als Nächstes wird, wie in 3B veranschaulicht, die Schaltungskomponente 20 an der Stromversorgungsschaltung 52 montiert. Darüber hinaus werden Verbinder 61 und 62 für eine Verbindung mit dem externen Schaltungskörper an einem Umfangsrandabschnitt des Harzgehäuses 1 bereitgestellt. Der Verbinder 61 wird an dem Anschlussabschnitt 52t der Stromversorgungsschaltung 52 bereitgestellt.
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Anschließend wird das Isolierharz 40 auf eine Fläche der Stromversorgungsschaltung 52 beschichtet, wie in 3C veranschaulicht.
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Als Nächstes wird, wie in 3D veranschaulicht, ein Kabel (Kabelbaum) 70 in dem Harzgehäuse 1 verlegt. Das Kabel 70 bildet eine Signalschaltung 53 des leitfähigen Abschnitts 51 des Schaltungskörpers 50. Das Kabel 70 weist eine Mehrzahl (in diesem Beispiel fünf) von Anschlüssen 71 bis 75 auf, wobei ein Anschluss 71 der Anschlüsse 71 bis 75 mit der Schaltungskomponente 20 elektrisch verbunden ist und die verbleibenden Anschlüsse 72 bis 75 mit den Verbindern 61 und 62 elektrisch verbunden sind.
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Durch die oben beschriebene Reihe von Prozessen wird der Schaltungskörper 50 auf dem in einem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuse 1 ausgebildet. 6 stellt den Schaltungskörper 50 beispielhaft dar, der in dem Harzgehäuse 1 der in 4 veranschaulichten dreidimensionalen Struktur ausgebildet ist.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers der zweiten Ausführungsform die Stromversorgungsschaltung 52 des Schaltungskörpers 50 mithilfe des Verfahrens zum Kaltgasspritzen direkt auf der Fläche 1s des in dem Fahrzeug angeordneten Harzgehäuses 1 ausgebildet. Demgegenüber wird die Signalschaltung 53 des Schaltungskörpers 50 durch Verlegen des Kabels 70 in dem Harzgehäuse 1 wie in einem Fall der verwandten Technik ausgebildet.
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Beispielsweise kann der durch eine solche Gestaltung ausgebildete Schaltungskörper 50 durch Ausbilden von Schaltungsabschnitten, die unabhängig von der Fahrzeugklasse und -optionen übereinstimmen, durch Spritzen und durch Ausbilden von Abschnitten, die für jede Klasse und Option eine unterschiedliche Verlegung erfordern, durch das Kabel eine Gestaltungsvielfalt und -flexibilität aufrechterhalten.
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Darüber hinaus weist im Allgemeinen ein Kabel für eine Stromversorgung einen größeren Durchmesser und ein höheres Gewicht als ein Kabel für ein Signal auf. Wenn das Kabel für eine Stromversorgung gegen die Stromversorgungsschaltung 52 ausgetauscht wird, die durch das Verfahren zum Kaltgasspritzen direkt auf der Fläche 1s des Harzgehäuses 1 ausgebildet wird, ist es daher möglich, die Verwendungsmenge von in einem Fahrzeug zu verlegenden Kabeln wirksam zu verringern. Daher kann die Verwendungsmenge von Kabeln in dem Fahrzeug verringert werden, und daher kann die Durchführbarkeit der Anbringung vereinfacht werden und können die Gewichtsverringerung und die Platzeinsparung erzielt werden.
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Da die Anzahl der Kabel für ein Signal durch ein Multiplexverfahren verringert werden kann, wenn das Kabel für ein Signal gegen das Stromversorgungskabel ausgetauscht wird, das durch das Verfahren zum Kaltgasspritzen direkt auf der Fläche des Harzgehäuses ausgebildet wird, ist der Nutzen demgegenüber im Vergleich mit einem Fall des Kabels für eine Stromversorgung möglicherweise gering. Die Gestaltung des Schaltungskörpers kann jedoch im Vergleich mit dem Kabelbaum der verwandten Technik vereinfacht werden, der sowohl das Kabel für ein Signal als auch das Kabel für eine Stromversorgung verwendet.
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<Weitere Ausführungsform>
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Als Nächstes wird eine weitere Ausführungsform beschrieben.
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7 ist eine schematische Querschnittansicht eines Schaltungskörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Wie in 7 veranschaulicht, weist bei einer weiteren Ausführungsform der auf die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 gespritzte leitfähige Abschnitt 11 eine erste Schicht 11A und eine zweite Schicht 11B auf. Die erste Schicht 11 A ist in die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 eingebettet und bildet vor allem eine Verankerungsschicht. Die zweite Schicht 11B ist auf die erste Schicht 11A beschichtet und bildet vor allem eine Schaltungsschicht. Die zweite Schicht 11B weist eine größere Dichte als diejenige der ersten Schicht 11A auf. Sowohl die erste Schicht 11A als auch die zweite Schicht 11B sind aus einem Aggregat von Metallteilchen Mp gebildet, bei dem es sich um ein Metallpulver handelt. Der Teilchendurchmesser der Metallteilchen Mp, die diese erste Schicht 11 A und zweite Schicht 11B bilden, beträgt 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger.
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Gemäß dem Schaltungskörper 10, der mit dem leitfähigen Abschnitt 11 ausgestattet ist, der eine solche erste Schicht 11A und zweite Schicht 11B aufweist, ist es möglich, nicht nur die Verwendungsmenge von zu verlegenden Kabeln zu verringern, sondern darüber hinaus den spezifischen Widerstand des leitfähigen Abschnitts 11 zu senken, da der leitfähige Abschnitt 11 die zweite Schicht 11B aufweist, deren Dichte größer als diejenige der ersten Schicht 11A ist. Infolgedessen ist es möglich, eine ausgezeichnete Leitfähigkeit zu erzielen.
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Um den leitfähigen Abschnitt 11 auszubilden, der die erste Schicht 11A und die zweite Schicht 11B aufweist, werden zuerst die Metallteilchen Mp durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen wie in einem Teilchenzustand gegen die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 geblasen, wodurch ein Spritzen durchgeführt wird. Auf diese Weise werden die Metallteilchen Mp so in die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 eingebettet, dass die erste Schicht 11A ausgebildet wird. Als nächstes werden die Metallteilchen Mp durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen so gegen die Fläche der ersten Schicht 11A geblasen, dass die Beschichtungsdichte größer als diejenige der ersten Schicht 11A wird, wodurch ein Spritzen durchgeführt wird. Infolgedessen wird die zweite Schicht 11B durch Anbringen und Beschichten der Metallteilchen Mp auf der ersten Schicht 11A ausgebildet. Daher wird die zweite Schicht 11B, die eine größere Dichte als diejenige der ersten Schicht 11A aufweist, auf die erste Schicht 11A beschichtet, die in die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 eingebettet ist, und daher kann der leitfähige Abschnitt 11 gewonnen werden, der eine ausgezeichnete Leitfähigkeit mit einem geringen spezifischen Widerstand aufweist.
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Hier wird der Grund beschrieben, warum der spezifische Widerstand des leitfähigen Abschnitts 11 durch Ausbilden des leitfähigen Abschnitts 11 mit der ersten Schicht 11A und der zweiten Schicht 11B gesenkt wird.
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8 ist ein Graph, der eine Massenänderung im Hinblick auf eine Teilchengeschwindigkeit zum Zeitpunkt eines Spritzens von Metallteilchen veranschaulicht.
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Wenn die erste Schicht 11A durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen durch Spritzen der Metallteilchen Mp auf das Harzgehäuse 1 ausgebildet wird, wie in 8 veranschaulicht, prallen die auf das Harzgehäuse 1 gespritzten Metallteilchen Mp ab, wenn die Teilchengeschwindigkeit V äußerst gering ist. Folglich stehen die Metallteilchen Mp vorteilhafterweise nicht mit dem Harzgehäuse 1 in engem Kontakt. Das heißt, die Masse nimmt nicht zu, da das Metallteilchen Mp nicht mit dem Harzgehäuse 1 in engem Kontakt steht, und umgekehrt wird das Harzgehäuse 1 durch die Metallteilchen Mp so geschabt, dass dessen Masse verringert wird.
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In diesem Zustand wird, wenn die Teilchengeschwindigkeit V der Metallteilchen Mp gleich wie oder höher als eine kritische Geschwindigkeit V1 wird, der Abprall unterbunden und haften die Metallteilchen Mp so, dass sie in das Harzgehäuse 1 einschneiden, und auf diese Weise nimmt die Masse des Harzgehäuses 1 zu. Die Dichte der an das Harzgehäuse 1 gehafteten Metallteilchen Mp wird mit zunehmender Teilchengeschwindigkeit V größer, und auf diese Weise wird der spezifische Widerstand gesenkt. Wenn die Teilchengeschwindigkeit V außerordentlich hoch ist, schaben die gespritzten Metallteilchen Mp jedoch die Fläche des Harzgehäuses 1 und die angehafteten Metallteilchen Mp, wodurch die Masse davon verringert wird. Aus diesem Grund wird die Geschwindigkeit als Teilchengeschwindigkeit V beim Spritzen der ersten Schicht 11A unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit innerhalb eines Bereichs Mr zwischen der kritischen Geschwindigkeit V1, bei der die Metallteilchen Mp an dem Harzgehäuse 1 haften können, oder höher und einer Geschwindigkeit V2, bei der kein Schaben auftritt, oder weniger so hoch wie möglich festgelegt. Auf diese Weise ist in der in dem Harzgehäuse 1 ausgebildeten ersten Schicht 11A die Verringerung des spezifischen Widerstands aufgrund der Begrenzung der Teilchengeschwindigkeit V der Metallteilchen Mp begrenzt.
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Bei einem Spritzen der Metallteilchen Mp auf die erste Schicht 11A durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen zum Ausbilden der zweiten Schicht 11B ist die kritische Geschwindigkeit V1, bei der die Metallteilchen Mp mit der ersten Schicht 11A in engen Kontakt kommen, ohne von der ersten Schicht 11A abzuprallen, höher als bei einem Spritzen der Metallteilchen Mp auf das Harzgehäuse 1. In ähnlicher Weise ist die Geschwindigkeit V2, bei der die erste Schicht 11A durch die gespritzten Metallteilchen Mp geschabt wird, ebenfalls höher als bei einem Aufschmelzen der ersten Schicht 11A. Infolgedessen wird bei einem Ausbilden der zweiten Schicht 11B der Bereich Mr zwischen der kritischen Geschwindigkeit V1, bei der die Metallteilchen Mp an der ersten Schicht 11A haften können, oder höher und der Geschwindigkeit V2, bei der kein Schaben auftritt, oder weniger größer als derjenige bei einem Ausbilden der ersten Schicht 11A.
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Aus dem Obigen ergibt sich die Möglichkeit, die Teilchengeschwindigkeit V zum Zeitpunkt des Spritzens der zweiten Schicht 11B auf die erste Schicht 11A höher als die Teilchengeschwindigkeit V zum Zeitpunkt des Spritzens der ersten Schicht 11A auf das Harzgehäuse 1 zu gestalten. Daher kann die zweite Schicht 11B mit einer höheren Geschwindigkeit als derjenigen des Spritzens der ersten Schicht 11A gespritzt werden, und auf diese Weise kann die Dichte erhöht werden. Infolgedessen kann der spezifische Widerstand weiter gesenkt werden.
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Darüber hinaus ist es durch Ausbilden der ersten Schicht 11A auf dem Harzgehäuse 1 durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen und durch Ausbilden der zweiten Schicht 11B, die eine höhere Dichte als diejenige der ersten Schicht 11A aufweist, auf der ersten Schicht 11A durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen möglich, den leitfähigen Abschnitt 11 zu gewinnen, der fest an der Fläche 1s des Harzgehäuses 1 haftet und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit mit einem geringen spezifischen Widerstand aufweist.
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9A und 9B sind Bilder des Querschnitts des leitfähigen Abschnitts 11, der aus der ersten Schicht 11A und der zweiten Schicht 11B gebildet ist, die durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen gespritzt worden sind. Wie in 9A und 9B veranschaulicht, versteht es sich, dass die erste Schicht 11A in die Fläche 1s des Harzgehäuses 1 einschneidet und die zweite Schicht 11B, die durch Spritzen der Metallteilchen Mp im Hinblick auf die erste Schicht 11A mit einer höheren Geschwindigkeit als der Teilchengeschwindigkeit V der Metallteilchen Mp beim Ausbilden der ersten Schicht 11A ausgebildet wird, eine größere Dichte aufweist.
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<Sonstige Aspekte>
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifizierungsbeispiele innerhalb des Umfangs der Erfindung angewendet werden. Beispielsweise ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und geeignete Modifizierungen, Verbesserungen oder dergleichen können vorgenommen werden. Darüber hinaus sind das Material, die Form, die Größe, die Anzahl, der Anordnungsort und dergleichen jedes Bestandteils bei den oben beschriebenen Ausführungsformen beliebig und sind nicht beschränkt, sofern die Erfindung erzielt werden kann.
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Beispielsweise wird bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform das Isolierharz 40 nach dem Montieren der Schaltungskomponente 20 auf den leitfähigen Abschnitt 11 oder 51 beschichtet. Die Schaltungskomponente 20 kann jedoch an dem leitfähigen Abschnitt 11 oder 51 montiert werden, nachdem das Isolierharz 40 auf die Fläche des leitfähigen Abschnitts 11 oder 51 beschichtet worden ist. In diesem Fall ist es erforderlich, eine Stelle so zu maskieren, dass das Isolierharz 40 nicht auf die Stelle beschichtet wird, an der die Schaltungskomponente 20 des leitfähigen Abschnitts 11 oder 51 montiert wird. Wenn das Isolierharz 40 jedoch durch einen Spritzstrahl beschichtet wird, ist es möglich, das Auftreten des Problems zu unterbinden, dass der Spritzstrahl den Schatten des Verbinders oder der Schaltungskomponente nicht erreicht und das Isolierharz 40 nicht auf den leitfähigen Abschnitt 11 beschichtet wird.
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Hier werden die Merkmale des Verfahrens zum Ausbilden eines Schaltungskörpers und des Schaltungskörpers gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kurz zusammengefasst und in den folgenden [1] bis [8] aufgeführt.
- [1] Ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers zum Ausbilden eines Schaltungskörpers (10) auf einem Harzgehäuse (1), wobei
ein leitfähiger Abschnitt (11) des Schaltungskörpers durch Spritzen einer ersten Schicht (11A) auf eine Fläche (1s) des Harzgehäuses durch ein Verfahren zum Kaltgasspritzen, in dem ein Metallpulver und ein Inertgas auf ein Objekt gespritzt werden, und durch Spritzen einer zweiten Schicht (11B) auf eine Fläche der ersten Schicht so, dass eine Beschichtungsdichte der zweiten Schicht größer als diejenige der ersten Schicht ist, ausgebildet wird.
- [2] Das Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers gemäß [1], wobei
der leitfähige Abschnitt auf dem in einem Fahrzeug eingebauten Harzgehäuse ausgebildet wird,
ein Isolierharz (40) zumindest auf eine Fläche des leitfähigen Abschnitts beschichtet wird, und
eine Schaltungskomponente (20) an dem leitfähigen Abschnitt montiert wird.
- [3] Ein Schaltungskörper, der beinhaltet:
- ein Harzgehäuse (1); und
- einen leitfähigen Abschnitt (11), der auf einer Fläche (1s) des Harzgehäuses ausgebildet ist, wobei
- der leitfähige Abschnitt (11) aufweist
- eine erste Schicht (11A), die aus einem Aggregat von Metallteilchen gebildet ist und in die Fläche des Harzgehäuses eingebettet ist, und
- eine zweite Schicht (11B), die aus einem Aggregat von Metallteilchen gebildet ist und auf die erste Schicht beschichtet ist, und
- eine Dichte der zweiten Schicht größer als diejenige der ersten Schicht ist.
- [4] Der Schaltungskörper gemäß [3], wobei
der leitfähige Abschnitt, in dem ein Teilchendurchmesser der Metallteilchen 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger beträgt, in dem an einem Fahrzeug montierten Harzgehäuse ausgebildet ist,
ein Isolierharz (40) zumindest auf den leitfähigen Abschnitt beschichtet ist, und
eine Schaltungskomponente (20) an dem leitfähigen Abschnitt montiert ist.
- [5] Der Schaltungskörper gemäß [4], der beinhaltet:
- einen Anschlussabschnitt (52t), der mit einem externen Schaltungskörper elektrisch verbunden ist, der an einem Objekt bereitgestellt wird, an dem das Harzgehäuse montiert ist.
- [6] Der Schaltungskörper gemäß [4] oder [5], wobei
die Schaltungskomponente aufweist
eine Verbindereinheit (21), mit der ein mit einer Zusatzeinrichtung verbundenes Kabel verbunden ist, und
eine Steuereinheit (22) zum Steuern der Zusatzeinrichtung.
- [7] Der Schaltungskörper gemäß einem von [4] bis [6], der des Weiteren beinhaltet:
- ein Kabel (70), das an dem Harzgehäuse verlegt ist, wobei
- ein Ende des Kabels mit der Schaltungskomponente elektrisch verbunden ist.
- [8] Der Schaltungskörper gemäß [7], wobei
es sich bei dem Kabel um eine Signalschaltung zum Übertragen eines Signals handelt.
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Die Erfindung wird ausführlich und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Fachleuten ist jedoch ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesensgehalt und Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Diese Anmeldung basiert auf der am 18. November 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung (
japanische Patentanmeldung Nr. 2016-225112 ) und der am 5. Oktober 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung (
japanische Patentanmeldung Nr. 2017-195318 ), und deren Inhalte sind durch Bezugnahme hierin eingeschlossen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Wirkung zu erzielen, die in der Lage ist, ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers und einen Schaltungskörper bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verwendungsmenge von verlegten Kabeln zu verringern. Die Erfindung, die diese Wirkung aufweist, ist für ein Verfahren zum Ausbilden eines Schaltungskörpers und für einen Schaltungskörper zweckdienlich, die für ein Fahrzeug oder dergleichen angewendet werden, an dem eine große Anzahl von Kabeln verlegt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Harzgehäuse
- 1s:
- Fläche
- 10:
- Schaltungskörper
- 11:
- leitfähiger Abschnitt
- 11A:
- erste Schicht
- 11B:
- zweite Schicht
- 11t:
- Anschlussabschnitt
- 12:
- Stromversorgungsschaltung
- 13:
- Signalschaltung
- 20:
- Schaltungskomponente
- 21:
- Verbindereinheit
- 22:
- Steuereinheit
- 30:
- Verbinder
- 40:
- Isolierharz
- 50:
- Schaltungskörper
- 51:
- leitfähiger Abschnitt
- 52:
- Stromversorgungsschaltung
- 52t:
- Anschlussabschnitt
- 53:
- Signalschaltung
- 61:
- Verbinder
- 62:
- Verbinder
- 70:
- Kabel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2001210413 A [0003]
- JP 2016225112 [0062]
- JP 2017195318 [0062]
