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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren
zum Verbinden ummantelter Leitungen, durch welche die jeweiligen
Leiter der ummantelten Leitungen dadurch miteinander verbunden werden können, dass
eine innere Erwärmung
der Leitungen durch Ultraschallschwingungen eingesetzt wird.
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Normalerweise
ist es sowohl kompliziert als auch mühsam, mit einer abgeschirmten
Leitung umzugehen, bei welcher ein Abschirmgeflecht koaxial um einen
Kernleiter (oder mehrere Kernleiter) herum angeordnet ist, da die
Bearbeitbarkeit durch Benutzung der abgeschirmten Leitung beeinträchtigt wird.
Als wirksame Maßnahme
zur Verbesserung der bislang beeinträchtigten Handhabbarkeit wird
eine Verbindungsanordnung für
Leitungen zu Verfügung
gestellt, welche die Vorteile der inneren Erwärmung infolge Ultraschallschwingungen
nutzt, wie dies in der japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patentes
JP 07-320842 A vorgeschlagen
wurde.
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In
dieser Publikation sind zwei Arten ummantelter Leitungen dargestellt.
Die eine ist eine abgeschirmte Leitung, die einen Kernleiter aufweist,
eine innere Isolierhülle,
die ausserhalb der Kernleitung angeordnet ist, ein Abschirmgeflecht
als Schirmleiter, der außerhalb
der inneren Isolierhülle
angeordnet ist, und eine äußere Isolierhülle. Die
andere Art ist eine Masseleitung, die aus einem Kernleiter und einer äußeren Harzhülle besteht,
die außerhalb
des Kernleiters angeordnet ist.
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Bei
dem geschilderten Verfahren wird, um das Abschirmgeflecht der abgeschirmten
Leitung mit dem Kernleiter der Masseleitung vor dem Verbinder zu
verbinden, wobei die abgeschirmte Leitung und die Masseleitung beide
an einen Verbinder angeschlossen werden, die Masseleitung zuerst
auf die abgeschirmte Leitung so aufgelegt, dass sich diese beiden
an einem Verbindungspunkt kreuzen. Daraufhin werden die überlappenden
Abschnitte zwischen einer oberen und einer unteren Harzspitze angeordnet.
Während
die obere und untere Harzspitze von außen zusammengedrückt werden,
lässt man
auf sie Ultraschallschwingungen einwirken, durch Verwendung eines
Ultraschalltrichters und eines Ambosses. Die beiden Außenhüllen der
abgeschirmten Leitung und der Masseleitung werden daher beide geschmolzen
und entfernt, so dass das Abschirmgeflecht der abgeschirmten Leitung
in elektrischen Kontakt mit der Kernleitung der Masseleitung gelangt.
Gleichzeitig werden die obere und die untere Harzspitze miteinander
verschweißt,
um so die Umgebung des erwähnten Verbindungspunktes
abzudichten.
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Gemäß der voranstehend
angegebenen Veröffentlichung
wurde daher auf diese Art und Weise eine Verbindungsanordnung zur
Verfügung
gestellt, bei welcher das Abschirmgeflecht der abgeschirmten Leitung und
der Kernleiter der Masseleitung so miteinander verbunden werden,
dass sie sich überlappen.
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Über die
elektrische Verbindung zwischen der abgeschirmten Leitung und der
Masseleitung hinaus wurde eine andere Verbindungsanordnung vorgeschlagen,
bei welcher ummantelte Leitungen dadurch elektrisch verbunden werden,
dass eine innere Erwärmung
eingesetzt wird, die durch Ultraschallschwingungen erzeugt wird,
wie dies in der japanischen Veröffentlichung
eines ungeprüften
Patentes
JP 08-78071
A beschrieben wurde.
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Bei
den geschilderten Verbindungsverfahren werden zwei verschiedene
ummantelte Leitungen zunächst
so einander überlagert,
dass sie sich kreuzen. Die so erhaltenen Überlappungs abschnitte der Leitungen
werden dann zwischen einer oberen Harzspitze und einer unteren Harzspitze
angeordnet, und dann lässt man
auf die obere und untere Harzspitze Ultraschallschwingungen einwirken,
wobei sie von außen
druckbeaufschlagt werden. Die jeweiligen Außenhüllen der ummantelten Leitungen
werden daher geschmolzen und vom Umfang der überlappenden Abschnitte entfernt,
so dass beide Kernleiter der Leitungen elektrisch miteinander verbunden
werden können.
Gleichzeitig werden die obere und die untere Harzspitze zu einem
Körper verschweißt, wodurch
der Umfang der Verbindung der Kernleiter abgedichtet wird.
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Beiden
voranstehend angegebenen Publikationen ist jedoch gemeinsam, dass
infolge der Tatsache, dass die Leiter der ummantelten Leitungen,
also das Abschirmgeflecht, die Kernleiter, usw. einfach überlappend
angeordnet werden, und miteinander in den vereinigten und geschlossenen
Harzspitzen in Berührung stehen,
die sich ergebende Verbindungsanordnung gewisse Schwankungen der
Kontaktfläche
zwischen den Leitern zeigt (zwischen dem Abschirmgeflecht und dem
Kernleiter, sowie zwischen dem einen und dem anderen Kernleiter).
Anders ausgedrückt
sind bei den bisherigen Verbindungsverfahren Schwierigkeiten in
Bezug auf Schwankungen der elektrischen Eigenschaften an der Verbindung
zwischen den Leitern aufgetreten.
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Dokument
US 5,584,122 A betrifft
ein Verbindungsverfahren und eine Verbindungsanordnung mit ummantelter
Leitung, wobei mindestens ein Element von zwei, leitend miteinander
verbundenen Elementen eine ummantelte Leitung darstellt. Dieses
Element umfasst einen Leitungsabschnitt und einen Ummantelungsabschnitt
aus Harz, wobei der Ummantelungsabschnitt den Leitungsabschnitt
umgibt. Beide Elemente werden an den Verbindungspunkten überlappt,
und die überlappenden
Verbindungsabschnitte werden zwischen einem Paar von Harz-Chips
eingeklemmt. Dann werden die jeweiligen Ummantelungsabschnitte geschmolzen und
durch den Einsatz von Ultraschallwellen zer stäubt, während ein Druck auf die Verbindungsabschnitte
der Elemente von außerhalb
der Harz-Chips her ausgeübt
wird, um beide Elemente an den Verbindungspunkten leitend miteinander
zu verbinden. Damit werden die Harz-Chips geschmolzen, so dass die
Verbindungsabschnitte durch die geschmolzenen Harz-Chips abgedichtet
werden.
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Dokument
DE 197 23 242 A1 betrifft
eine Verbindungsstruktur für
ummantelte Leitungen. Hierbei überlappen
zwei leitend miteinander verbundene, ummantelte Leitungen einander
an Verbindungsabschnitten. Die überlappenden
Verbindungsabschnitte werden durch ein Paar von Harzstücken eingeklemmt.
Ummantelungsabschnitte werden geschmolzen, und die leitenden Leitungsabschnitte
von beiden ummantelten Leitungen werden durch Zusammenpressen von
der Außenseite
der Harzstücken
her an den Verbindungsabschnitten leitend kontaktiert. Anschließend wird
das Paar von Harzstücken
aneinander schmelzfixiert, um die Verbindungsabschnitte zu versiegeln.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
einer Anordnung und eines Verfahrens zum Verbinden ummantelter Leitungen,
durch welche es möglich
ist, Schwankungen der leitenden Fläche auszuschalten, um so ein
verlässliches
Leitvermögen
der Verbindung zwischen den Leitern zu erzielen.
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Die
Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 5 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Die
Verbindungsanordnung für
ummantelte Leitungen umfasst:
eine erste ummantelte Leitung,
bei welcher ein erster Leiter mit einem Isoliermantel ummantelt
ist,
eine zweite ummantelte Leitung, bei welcher ein zweiter
Leiter mit einem anderen Isoliermantel ummantelt ist, wobei der zweite
Isoliermantel so auf die erste ummantelte Leitung gelegt ist, dass
sie sich kreuzen,
eine obere und eine untere Harzspitze, die
so miteinander verschweißt
sind, dass überlappende
Abschnitte der ersten und zweiten Leitung dazwischen angeordnet
sind, und
ein Schweißmaterial,
welches in der oberen und unteren Harzspitze angeordnet ist, die
zu einem Körper
verschweißt
sind.
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Die
Isoliermäntel
der ersten und zweiten Leitung sind lokal an den überlappenden
Abschnitten der ersten und zweiten Leitung so entfernt, dass der
erste Leiter der ersten ummantelten Leitung in elektrischen Kontakt
mit dem zweiten Leiter der zweiten ummantelten Leitung gelangt,
wodurch ein Verbindungsteil der ersten und zweiten Leitung gebildet
ist.
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Zudem
ist das Schweißmaterial
in das Verbindungsteil eingeschmolzen, und die verschweißte obere und
untere Harzspitze dichten den Umfang des Verbindungsteils ab.
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Die
obere und untere Harzspitze sind auf ihren Oberflächen, die
aneinander anstoßen,
jeweils mit einer Leitungsaufnahmenut mit halbkreisförmigem Querschnitt
versehen, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der im wesentlichen
gleich dem Durchmesser der ersten ummantelten Leitung ist.
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Darüber hinaus
sind das Verbindungsteil und das Schweißmaterial in den Leitungsaufnahmenuten aufgenommen.
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Die
erste Leitung ist in der unteren Leitungsaufnahmenut aufgenommen,
und die obere Leitungsaufnahmenut ist in die gleiche Richtung wie
die untere Leitungsaufnahmenut ausgerichtet. Die Oberflächen-Abschnitte
der Harzspitzen, in denen keine halbkreisförmigen Nuten ausgebildet sind,
sind flach und so miteinander verschweißt, dass dazwischen der Isoliermantel
und der Leiter der zweiten Leitung angeordnet sind.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die erste ummantelte
Leitung eine abgeschirmte Leitung, die einen Schirmleiter als den
ersten Leiter aufweist, während
die zweite ummantelte Leitung eine Masseleitung ist, die einen Kernleiter
als zweiten Leiter aufweist.
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Da
der Schirmleiter und der Kernleiter miteinander metallisch über das
geschmolzene Schweißmaterial
verbunden werden, besteht keine Gefahr, dass Schwankungen der leitenden
Fläche
zwischen dem Schirmleiter und dem Kernleiter hervorgerufen werden.
Daher ist es möglich,
eine verlässliche
Leitfähigkeit zwischen
dem Schirmleiter und dem Masseleiter zu erreichen, während darüber hinaus
die Schwankungen der elektrischen Eigenschaften des Verbindungsteils
eingeschränkt
werden.
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Besonders
bevorzugt ist bei der vorliegenden Erfindung die Leitungsaufnahmenut
der oberen Harzspitze mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Schweißmaterials
versehen.
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Wenn
hierbei das Schweißmaterial
durch die Ultraschallschwingungen geschmolzen wird, so bleibt in den
verschmolzenen Harzspitzen infolge der Bereitstellung der Ausnehmung
genügend
Material übrig.
Daher ist es möglich,
die leitende Fläche
zwischen der ersten und zweiten ummantelten Leitung zu vergrößern, was zu
einer Verbesserung der elektrischen Eigenschaften am Verbindungsteil
führt.
Darüber
hinaus besteht keine Gefahr, dass das geschmolzene Material zwischen
die obere und untere Harzspitze austritt.
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Im
Zusammenhang mit der voranstehend geschilderten Abänderung
kann alternativ das Schweißmaterial
in der Ausnehmung angeordnet werden, so dass eine Oberseite des
Schweißmaterials
von einer Innenoberfläche
vorspringt, welche die Leitungsaufnahmenut der oberen Harzspitze
bildet.
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In
diesem Fall ist es, verglichen mit der voranstehend geschilderten
Abänderung,
möglich,
eine relativ große
Menge an Schweißmaterial
zwischen der ersten und zweiten ummantelten Leitung sicherzustellen.
Aus diesem Grund ist es ebenfalls möglich, eine größere leitende
Fläche
zwischen den Leitern der ersten und zweiten ummantelten Leitung
sicherzustellen, wodurch die elektrischen Eigenschaften noch weiter
verbessert werden können.
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Das
Verfahren zur Verbindung ummantelter Leitungen umfasst:
ein
Bereitstellen einer ersten ummantelten Leitung, an welcher ein erster
Leiter mit einem Isoliermantel ummantelt ist, und einer zweiten
ummantelten Leitung, bei welcher ein zweiter Leiter mit einem anderen
Isoliermantel ummantelt ist,
ein Auflegen der zweiten ummantelten
Leitung auf die erste ummantelte Leitung so, dass sie sich kreuzen,
ein
Anordnen überlappender
Abschnitte der ersten und zweiten Leitung zwischen einer oberen
Harzspitze und einer unteren Harzspitze, wobei die obere und untere
Harzspitze auf ihren Oberflächen,
die aneinander stoßen,
jeweils mit einer Leitungsaufnahmenut mit halbkreisförmigem Querschnitt
versehen sind, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der im wesentlichen
gleich dem Durchmesser der ersten ummantelten Leitung ist. Die erste
Leitung ist dabei in der unteren Leitungsaufnahmenut aufgenommen,
und die obere Leitungsaufnahmenut ist in der gleichen Richtung wie
die untere Leitungsaufnahmenut ausgerichtet. Dabei sind die Oberflächen-Abschnitte
der Harzspitzen, in denen keine halbkreisförmigen Nuten ausgebildet sind,
flach ausgebildet und werden so miteinander verschweißt, dass
zwischen ihnen der Isoliermantel und der Leiter der zweiten Leitung
angeordnet sind.
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Außerdem umfasst
das Verfahren zur Verbindung ummantelter Leitungen:
ein Anordnen
von Schweißmaterial
zumindest entweder zwischen den überlappenden
Abschnitten der ersten und zweiten ummantelten Leitung oder zwischen
der oberen Leitungsaufnahmenut der oberen Harzspitze und der zweiten
ummantelten Leitung, und
ein Beaufschlagen der oberen und unteren
Harzspitze mit Ultraschallwellen, während die obere und untere Harzspitze
von außerhalb
druckbeaufschlagt werden, wodurch die Isoliermäntel der ersten und zweiten
ummantelten Leitung lokal geschmolzen und in der Nähe der überlappenden
Abschnitte entfernt werden, so dass der erste Leiter der ersten
ummantelten Leitung in elektrischen Kontakt mit dem zweiten Leiter
der zweiten ummantelten Leitung gelangt. Dadurch wird ein Verbindungsteil
der ersten und zweiten Leitung gebildet. Die obere und untere Harzspitze
werden dabei zu einem Körper
verschweißt,
so dass der Umfang des Verbindungsteils zwischen dem ersten Leiter
und dem zweiten Leiter durch die verschweißten Harzspitzen abgedichtet wird.
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Bei
dem voranstehend geschilderten Verfahren wird das Schweißmaterial
infolge der inneren Erhitzung aufgrund der Ultraschallschwingungen
geschmolzen. Der erste und der zweite Leiter werden daher metallisch
miteinander durch das geschmolzene Schweißmaterial verbunden. Daher
ist es möglich,
die leitende Fläche
zwischen der ersten und zweiten ummantelten Leitung zu vergrößern, was
zu einer Verbesserung der elektrischen Eigenschaften an dem Verbindungsteil
führt.
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Bei
dem voranstehend geschilderten Verfahren werden Vorzugsweise die
obere und untere Harzspitze dort, wo ihre Oberflächen aneinander anstoßen, mit
Leitungsaufnahmenuten mit halbkreisförmigen Querschnitten versehen,
die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser der ersten ummantelten Leitung ist, und wird die
Leitungsaufnahmenut der oberen Harzspitze mit einer Ausnehmung versehen,
um in dieser das Schweißmaterial
aufzunehmen. Zu sätzlich
ist es vorzuziehen, dass die überlappenden
Abschnitte der ersten und zweiten ummantelten Leitung zwischen der
oberen Harzspitze und der unteren Harzspitze angeordnet werden,
unter der Bedingung, dass das Schweißmaterial vorher in der Ausnehmung
aufgenommen wird.
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Auch
bei diesem bevorzugten Verfahren wird das Schweißmaterial infolge der inneren
Erhitzung durch die Ultraschallschwingungen geschmolzen, und fließt in das
Verbindungsteil der Leiter. Daher kann die leitende Fläche zwischen
der ersten und zweiten ummantelten Leitung vergrößert werden, was zu einer Verbesserung
der elektrischen Eigenschaften an dem Verbindungsteil führt. Darüber hinaus
besteht keine Gefahr, dass das geschmolzene Material zwischen die
obere und untere Harzspitze gelangt.
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Im
Zusammenhang mit dem voranstehend geschilderten Verfahren kann alternativ
das Schweißmaterial
in der Ausnehmung angeordnet werden, so dass eine Oberseite des
Schweißmaterials
von einer Innenoberfläche
vorspringt, welche die Leitungsaufnahmenut der oberen Harzspitze
bildet.
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In
diesem Fall ist es, verglichen mit dem voranstehend geschilderten
Verfahren, möglich,
die Menge an Schweißmaterial
zu erhöhen,
die in das Verbindungsteil fließt.
Daher kann auch die leitende Fläche
zwischen den Leitern der ersten und zweiten ummantelten Leitungen
vergrößert werden,
was zu einer Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Verbindungsteils
führt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
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1A und 1B Ansichten
einer Verbindungsanordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei 1A eine
Perspektivansicht der Verbindungsanordnung ist, und 1B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie Ib-Ib von 1A;
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2 eine
Seitenansicht eines Verbindungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3A und 3B Ansichten
einer Harzspitze gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei 3A eine
Perspektivansicht der oberen Harzspitze ist, die mit einer Aufnahmenut
versehen ist, und 3B eine Perspektivansicht eines
Zustandes ist, in welchem ein niedrigschmelzendes Hartlotmaterial
in der Aufnahmeausnehmung aufgenommen wird;
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4 eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV von 3,
wobei der Zustand gezeigt ist, in welchem das niedrigschmelzende
Hartlötmaterial
in der Aufnahmeausnehmung aufgenommen ist;
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5 eine
Seitenansicht eines Verbindungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Querschnittsansicht des Inneren einer Verbindungsanordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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7A und 7B Ansichten
einer Harzspitze gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; wobei 7A eine
Perspektivansicht der oberen Harzspitze ist, die mit einer Aufnahmeausnehmung
versehen ist, und 7B eine Perspektivansicht eines
Zustandes ist, in welchem das niedrigschmelzende Hartlötmaterial
so in der Aufnahmeausnehmung aufgenommen ist, dass es von einer
Innenoberfläche der
Spitze aus vorspringt;
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8 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7B,
mit einer Darstellung des Inneren einer Verbindungsanordnung gemäß der dritten
Ausführungsform;
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9 eine
Seitenansicht des Verbindungsverfahrens gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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10 eine
Querschnittsansicht des Inneren der Verbindungsanordnung gemäß der dritten
Ausführungsform.
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Als
nächstes
werden drei Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die
Verbindungsanordnungen und Verbindungsverfahren bei diesen Ausführungsformen
zeichnen sich dadurch aus, dass ein Objekt mit Ultraschallwellen
bestrahlt wird, während
ein Schweißmaterial
mit niedrigem Schmelzpunkt zwischen einer oberen und einer unteren
Harzspitze angeordnet wird.
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Erste Ausführungsform
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Die 1A und 1B zeigen
eine Verbindungsanordnung, die durch das Verbindungsverfahren gemäß der ersten
Ausführungsform
zur Verfügung
gestellt wird. Hierbei zeigt 1A den
Gesamtaufbau der Verbindungsanordnung, wogegen 1B Einzelheiten
des Aufbaus zwischen einer oberen Harzspitze 15 und einer
unteren Harzspitze 16 zeigt. Bei der dargestellten Verbindungsanordnung
ist ein "niedrigschmelzendes" Schweißmaterial 17 mit
relativ niedrigem Schmelzpunkt, beispielsweise ein Lot oder ein
Hartlotmetall, in Kontakt mit beiden Leitern einer abgeschirmten
Leitung (erste ummantelte Leitung) 1 und einer Masseleitung (zweite
ummantelte Leitung) 2 geschmolzen, so dass ein Verbindungsteil
S1 zwischen einem Abschirmgeflecht 1c und einem Kernleiter 2a vorhanden
ist. Das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 fließt zwischen die
Maschen des Abschirmgeflechtes 1c, und fließt entlang
dem Kernleiter 2a, wodurch das Abschirmgeflecht 1c metallisch
mit dem Kernleiter 2a verbunden wird.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Harzspitzen 15, 16 bei
dieser Ausführungsform
jeweils mit Aufnahmenuten 15a, 16a mit halbkreisförmigem Querschnitt
versehen sind, und jeweils einen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser
der abgeschirmten Leitung 1 aufweisen.
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Um
die abgeschirmte Leitung 1 mit der Masseleitung 2 zu
verbinden, wird letztere zunächst
auf erstere so aufgelegt, dass sie sich an dem Verbindungsteil S1
kreuzen. Daraufhin werden beide überlappenden
Abschnitte der abgeschirmten Leitung 1 und der Masseleitung 2 zwischen
der oberen Harzspitze 15 und der unteren Harzspitze 16 angeordnet.
Zu diesem Zeitpunkt ist, wie in 2 gezeigt,
das niedrigschmelzende Schweißmaterial
(Schweißmaterialstücke) 17, 17 zwischen
der Masseleitung 1 und der abgeschirmten Leitung 1 und
zwischen der oberen Harzspitze 15 und der Masseleitung 2 angeordnet.
Während
die obere und untere Harzspitze 15, 16 von außen zusammengedrückt werden,
lässt man
in diesem Zustand auf sie Ultraschallschwingungen einwirken, unter
Verwendung des Ultraschalltrichters und eines Ambosses. Daher werden
eine Außenhülle 1d der
abgeschirmten Leitung 1 und eine Außenhülle 2b der Masseleitung 2 zusammengeschmolzen
und aus der Nähe
des Verbindungsteils S1 entfernt, so dass das Abschirmgeflecht 1c der
abgeschirmten Leitung 1 in elektrischen Kontakt mit dem
Kernleiter 2a der Masseleitung 2 gelangt. Gleichzeitig
werden die obere und untere Harzspitze 15, 16 miteinander
verschweißt,
um die Umgebung des Verbindungsteils S1 abzudichten.
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Infolge
der inneren Erwärmung,
die zwischen den Harzspitzen 15, 16 durch die
Ultraschallschwingungen hervorgerufen wird, werden darüber hinaus
die niedrigschmelzenden Schweißstücke 17, 17 geschmolzen, so
dass sie zwischen die Maschen des Abschirmgeflechtes 1c und
auch entlang dem Kernleiter 2a fliessen, so dass das Abschirmgeflecht 1c metallisch
mit dem Kernleiter 2a über
das Schweißmaterial 17 verbunden wird.
Auf diese Weise wird die abgeschirmte Leitung 1 mit der
Masseleitung 2 verbunden, wie aus den 1 und 2 hervorgeht.
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Bei
dieser Verbindungsanordnung besteht keine Gefahr einer Schwankung
der leitenden Fläche
zwischen den Leitern der Leitungen 1, 2, da das
Abschirmgeflecht 1c der abgeschirmten Leitung 1 und
der Kernleiter 2a der Masseleitung 2 metallisch
miteinander über
das geschmolzene Schweißmaterial 17 mit
niedrigem Schmelzpunkt verbunden sind. Daher ist es möglich, eine
verlässliche
Leitfähigkeit
zwischen der abgeschirmten Leitung 1 und der Masseleitung 2 zu
erreichen, wobei darüber
hinaus die Schwankungen der elektrischen Eigenschaften des Verbindungsteils
S1 eingeschränkt
werden.
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In
der nachstehenden Tabelle 1 ist der Verbindungswiderstand des Verbindungsteils
S1 nach einem Wärmeschocktest
gezeigt, und zwar in den beiden Fällen, in welchen das niedrigschmelzende
Schweißmaterial 17 entweder
verwendet oder nicht verwendet wird. Hierbei wurde der Wärmeschocktest
so durchgeführt, dass
das Verbindungsteil S1 in einer Atmosphäre von +120°C eine Stunde aufbewahrt wurde,
und dann in einer Atmosphäre
von –40°C über eine
Stunde, und dieser Vorgang zehn mal wiederholt wurde.
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Aus
Tabelle 1 wird deutlich, dass eine Verringerung des Verbindungswiderstandes
ohne Verwendung des Materials groß ist, verglichen mit dem Verbindungswiderstand
und der Verwendung des Materials
17. Darüber hinaus
ist, wie aus Tabelle 1 deutlich wird, der Verbindungswiderstand
im Falle der Verwendung des Materials
17 kleiner als in
jenem Fall, in welchem es nicht verwendet wird. Tabelle 1 Verbindungswiderstand nach Wärmeschocktest
(mΩ)
| | Anfangsstufe | nach
Ermüdungsversuch |
| ohne
niedrigschmelzendes Metall | 4,52 | 97,03 |
| mit
niedrigschmelzendem Metall | 1,06 | 12,72 |
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Infolge
der Bereitstellung der Leitungsaufnahmenuten 15a, 16a gemäß dieser
Ausführungsform
ist es darüber
hinaus möglich,
zu verhindern, dass das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 zu
einer Richtung hin austritt, welche die Axialrichtung der abgeschirmten
Leitung 1 kreuzt.
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2. Ausführungsform
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Die 3A, 3B und 4 zeigen
eine obere Harzspitze 18, welche zur zweiten Ausführungsform der
Erfindung gehört. 5 zeigt
ein Verbindungsverfahren gemäß der zweiten
Ausführungsform,
während 6 ein
Verbindungsteil S2 zeigt, welches man beim Einsatz der Verbindungsanordnung
gemäß dieser
Ausführungsform
erhält.
Wie aus den 3A, 3B und 4 hervorgeht,
ist bei dieser Ausführungsform
die obere Harzspitze 18 auf eine Innenoberfläche 18b einer
Leitungsaufnahmenut 18a mit einer Aufnahmeausnehmung 20 versehen,
in welcher das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 vor Einsatz
der Ultraschallschwingungen aufgenommen wird.
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Um
die abgeschirmte Leitung 1 mit der Masseleitung 2 zu
verbinden, wird letztere zuerst auf erstere so aufgelegt, dass sie
sich an dem Verbindungsteil S2 kreuzen. Daraufhin werden die beiden überlappenden Abschnitte
der abgeschirmten Leitung 1 und der Masseleitung 2 zwischen
der oberen Harzspitze 18 und einer unteren Harzspitze 19 angeordnet.
Zu diesem Zeitpunkt ist das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 bereits
in der Aufnahmeausnehmung 20 der oberen Harzspitze 18 aufgenommen.
In diesem Zustand werden, während
die obere und untere Harzspitze 18, 19 von außen zusammengedrückt werden,
sie Ultraschallschwingungen ausgesetzt, unter Verwendung des Ultraschalltrichters
und des Ambosses. Daher werden die Aussenhülle 1d der abgeschirmten
Leitung 1 und die Außenhülle 2b der
Masseleitung 2 zusammengeschmolzen und aus der Nähe des Verbindungsteils
S2 entfernt, so dass das Abschirmgeflecht 1c der abgeschirmten Leitung 1 in
elektrischen Kontakt mit dem Kernleiter 2a der Masseleitung 2 gelangt.
Gleichzeitig werden die obere und untere Harzspitze 18, 19 miteinander
verschweißt,
um die Umgebung des Verbindungsteils S2 abzudichten.
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Infolge
der inneren Erwärmung,
die durch die Ultraschallschwingungen zwischen den Harzspitzen 18, 19 hervorgerufen
wird, wird das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 geschmolzen,
so dass es zwischen die Maschen des Abschirmgeflechtes 1c und
auch entlang dem Kernleiter 2a fließt, so dass das Abschirmgeflecht 1c über das
Material 17 metallisch mit dem Kernleiter 2a verbunden
wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist es möglich,
eine relativ grosse Menge an niedrigschmelzendem Schweißmaterial 17 zwischen
der Masseleitung 2 und der oberen Harzspitze 18 zur
Verfügung
zu stellen. Daher ist es ebenfalls möglich, die leitende Fläche zwischen
dem Abschirmgeflecht 1c und dem Kernleiter 2a breiter
auszubilden, wodurch die elektrischen Eigenschaften noch weiter
verbessert werden können.
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In
der nachstehenden Tabelle 2 ist der Verbindungswiderstand des Verbindungsteils
S2 nach einem Wärmeschocktest
angegeben, und zwar in zwei Fällen,
bei welchen die obere Harzspitze 18 entweder mit der Aufnahmeausnehmung 20 versehen
ist, oder nicht.
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Aus
der Welle
2 wird deutlich, dass die Verringerung des Verbindungswiderstandes
ohne die Aufnahmeausnehmung
20 groß ist, verglichen mit dem Verbindungswiderstand
mit Ausnehmung
20. Tabelle 2 Verbindungswiderstand nach Wärmeschocktest
(mΩ)
| | Anfangsstufe | nach
Ermüdungsversuch |
| keine Änderung
des Profils der Spitze | 1,06 | 12,72 |
| Ausnehmung
im Zentrum der Spitze | 0,41 | 8,52 |
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Da
bei dieser Ausführungsform
das niedrigschmelzende Schweißmaterial 17 in
der Ausnehmung 20 aufgenommen ist, besteht darüber hinaus
keine Gefahr, dass das geschmolzene Material durch einen Spalt zwischen
den Harzspitzen 18, 19 auftritt. Daher ist es
nicht mehr erforderlich, wie bislang ein Isolierband um die Harzspitzen 18, 19 herumwickeln
zu müssen.
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3. Ausführungsform
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Die 7A, 7B und 8 zeigen
die obere Harzspitze 18 gemäß der dritten Ausführungsform der
Erfindung. 9 zeigt ein Verbindungsverfahren
gemäss
der dritten Ausführungsform,
wogegen 10 ein Verbindungsteil S3 zeigt,
welches sich infolge des Einsatzes der Verbindungsanordnung dieser
Ausführungsform
ergibt. Wie aus den 7A, 7B und 8 hervorgeht,
ist bei dieser Ausführungsform
die obere Harzspitze 18 auf der Innenoberfläche 18b der
Leitungsaufnahmenut 18a mit der Aufnahmeausnehmung 20 zur
Aufnahme des niedrigschmelzenden Schweißmaterials 17 vor
Einwirkung der Ultraschallschwingungen versehen, ebenso wie bei
der zweiten Ausführungsform.
Der Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform und der zweiten
Ausführungsform
besteht darin, dass das Material 17 bei der vorliegenden
Ausführungsform
so in der Ausnehmung 20 aufgenommen ist, dass eine Oberseite
des Materials 17 etwas gegenüber der Innenoberfläche 18b der
Nut 18 vorspringt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist es, verglichen mit der zweiten Ausführungsform, möglich, eine
relativ große
Menge an niedrigschmelzendem Schweißmaterial 17 zwischen
der Masseleitung 2 und der oberen Harzspitze 18 sicherzustellen.
Daher ist es ebenfalls möglich,
sicherzustellen, dass die leitende Fläche zwischen dem Abschirmgeflecht 1c und
dem Kernleiter 2a breiter ausgebildet wird, wodurch die
elektrischen Eigenschaften noch weiter verbessert werden.
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In
der nachstehenden Tabelle 3 ist der Verbindungswiderstand des Verbindungsteils
S3 nach einem Wärmeschocktest
gezeigt, und zwar in zwei Fällen,
wobei einmal das Material 17 gegenüber der Innenoberfläche 18b vorspringt,
und andererseits das Material 17 mit der Innenoberfläche 18b fluchtet.
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Aus
Tabelle 3 wird deutlich, dass die Verringerung des Verbindungswiderstands,
wenn das Material
17 mit der Innenoberfläche
18b fluchtet,
größer ist
als jene des Verbindungswiderstandes, wenn das Material
17 gegenüber der
Innenoberfläche
18b vorspringt. Tabelle 3 Verbindungswiderstand nach Wärmeschocktest
(mΩ)
| | Anfangsstufe | nach
Ermüdungsversuch |
| gleiches
Niveau wie Spitze | 0,41 | 8,52 |
| Niveau
höher als
die Spitze | 0,42 | 4,90 |