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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungskappe zum
elektrischen Verbinden von Leitern eines Drahtes sowie zum Isolieren
und Schützen
der Leiter des Drahtes gegen äußere Einflüsse sowie
ein diese Verbindungskappe verwendendes Drahtverbindungsverfahren.
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Als
ein Beispiel von Verbindungskappen des Standes der Technik von dieser
Art sowie ein Beispiel von diese verwendenden Drahtverbindungsverfahren
ist eines bekannt, welches vorgeschlagen wurde durch die Anmelder
der vorliegenden Anmeldung und ist dargestellt in 7 (beispielsweise JP-A-10-243539)).
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Dieses
Beispiel des Standes der Technik sieht die Verbindungskappe 50 mit
einer hervorragenden Verbindungsbetätigungswirksamkeit und Wasserfestigkeit
vor und sieht ferner das Drahtverbindungsverfahren, welches diese
verwendet, vor. Die Verbindungskappe 50 umfasst einen Kappenkörper 51 für die Einfügung von
distalen Endabschnitten einer Vielzahl von Drähten 59 und eine isolierende Dichtungsschicht 56,
welche in den Kappenkörper 51 gefüllt wird
und eindringt in einen Spalt zwischen Leitern 59a und dem
Kappenkörper 51 und
ferner in Zwischenräume
zwischen Mänteln 59b.
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Die
Drähte 59 sind
sogenannte Splice-Drähte,
welche jeweils Leiter 59a aufweisen, die durch Entfernen
des Mantels 59b frei liegen. Die Leiter 59a sind
zuvor miteinander verbunden durch ein beliebiges von verschiedenen
Verfahren, wie etwa Pressbe festigung, Löten, Schweißen und Wärmepressbefestigung, bevor
diese Leiter eingesetzt werden in den Kappenkörper 51. Der Kappenkörper 51 besteht
aus einem isolierenden Kunstharz, wie etwa Polyvinylchlorid, Polyethylen
oder Polypropylen, und hat eine derartige Gestaltung, dass eine
geschlossene Rückwand 52 vorgesehen
ist an einem distalen Ende davon und eine Öffnung 53 für die Einsetzung
der Endabschnitte der Drähte 59 dadurch
hindurch vorgesehen ist an einem hinteren Ende davon.
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Eine
Halterplatte 55 zum Befestigen der Drähte ist ausgebildet an dem
offenen Ende des Kappenkörpers 51 und
steht daraus hervor in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung
eines Einsetzens der Drähte 59.
Diese Halterplatte 55 dient zum Verhindern des Zurückziehens
der Verbindungskappe 50, und die Halterplatte 55 wird
gehalten gegen die Drähte 59,
und ein Band 57 wird gewunden um die Drähte 59, einschließlich der
Halterplatte 55, um dadurch die Verbindungskappe 50 zu
befestigen.
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Die
Dichtungsschicht 56 wird ausgebildet durch Aushärten eines
nicht ausgehärteten
Harzes, wie etwa eines Epoxidharzes und eines Polyurethanharzes
mit isolierenden und wasserfesten Eigenschaften. Ein nicht ausgehärtetes Harz
mit der Viskosität
von 100 bis 5000 Zentipoise (0,1 bis 5 Pa·s) wird verwendet, so dass
es eindringen kann in einen Spalt zwischen Leitern 59a und
dem Kappenkörper 51 und ebenfalls
in die Zwischenräume
zwischen den Mänteln 59b.
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Wenn
die Drähte 59 zu
verbinden sind mit der Verbindungskappe 50, wird das ungehärtete Harz
gegossen in die Verbindungskappe 50, und anschließend werden
die Drähte 59 darin
eingesetzt. Folglich dringt das ungehärtete Harz ein in den Spalt zwischen
den Leitern 59a und dem Kappenkörper 51a, die Zwischenräume zwischen
den Mänteln 59b und
die Zwischenräume
zwischen den Leitern 59 infolge einer Kapillarwirkung.
Anschließend
wird die Verbindungskappe 50 auf einer Temperatur von 20 bis
60°C über 2 bis
30 Minuten gehalten, so dass das nicht ausgehärtete Harz ausgehärtet wird
und die Drähte 59 verbunden
sind mit der Verbindungskappe 50.
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Jedoch
haben die oben erwähnte
Verbindungskappe 50 des Standes der Technik sowie das Drahtverbindungsverfahren,
welches diese verwendet, die folgenden Probleme, welche zu lösen sind.
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Zuerst
umfasst der Prozess eines Verbindens der Drähte 59 mit der Verbindungskappe 50 den Verbindungsschritt
eines Verbindens der Leiter 59a der Drähte 59 durch eine
Pressbefestigung, Schweißung
oder Ähnliches,
den Schritt eines Isolierens und Wasserfestmachens mittels eines
Einsetzens der Leiter 59 in den Kappenkörper 51, gefüllt mit
dem nicht ausgehärteten
Harz (welches als Dichtungsmittel dient), und eines Einbringens
des nicht ausgehärteten
Harzes in die Zwischenräume
zwischen den Leitern 59a der Drähte 59, den Aushärtungsbehandlungsschritt
eines Aushärtens
des nicht ausgehärteten
Harzes unter den vorbestimmten Bedingungen und den Bandwicklungsschritt
eines Wickelns des Bandes 57 auf die Drähte 59, einschließlich der
Halterplatte 55. Die Drahtverbindungsbetätigung wurde ausgeführt über viele
Schritte, so dass die Probleme auftraten, dass viel Zeit erforderlich
war und die Kosten hoch waren.
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Ferner
bestand das Risiko, dass, wenn die Leiter 59a lediglich
eingetaucht wurden in das nicht ausgehärtete Harz, das nicht ausgehärtete Harz nicht
vollständig
eindringen konnte in den Spalt zwischen den Leitern 59a und
dem Kappenkörper 51, die
Zwischenräume
zwischen den Mänteln 59b und die
Zwischenräume
zwischen den Leitern 59a. Wenn die Viskosität des nicht ausgehärteten Harzes
verringert wurde, so dass es vollständig eindringen konnte, bestand
das Risiko, dass das nicht ausgehärtete Harz herauslief aus der Öffnung 53 der
Verbindungskappe 50.
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Ferner
war, wenn der Spalt zwischen den Drähten 59, eingesetzt
in die Verbindungskappe 50, und der Verbindungskappe 50 groß war, viel
Zeit erforderlich für
die Aushärtung
des nicht ausgehärteten Harzes,
und eine Verringerung der Ausbeute trat auf in dem Aushärtungsbehandlungsschritt,
und ferner bestand die Gefahr, dass nach dem Aushärten des Harzes
die Drähte 59 innerhalb
der Verbindungskappe 50 bewegt wurden durch eine unbeabsichtigte äußere Kraft,
so dass Risse oder Ähnliches
auftraten in der Dichtungsschicht 56, wodurch die Eigenschaft der
Wasserfestigkeit nachteilig beeinflusst wurde und Wasser oder Ähnliches
in die Verbindungskappe 50 drang.
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Aus
der
US 5,672,846 A ist
ein einseitig verschlossenes Kappenelement bekannt, das ein Verbindungselement
in Form einer Hülse
aufnimmt, in dem isolierte elektrische Drähte aufgenommen sind. Das Kappenelement
ist mit einem elektrisch isolierenden Füllmaterial versehen. Zacken
an der Innenseite des Verbindungselements durchschneiden die Isolation
der Drähte,
wenn das Kappenelement einem Crimpvorgang unterworfen wird.
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Aus
der
DE 1 911 140 A ist
ein becherförmiges
Element bekannt, das zwei isolierte Drähte aufnimmt, die von einer
Hülse,
die in einer Büchse
aufgenommen ist, umgeben sind. Weiterhin ist in dem becherförmigen Element
eine elektrisch isolierende Füllmasse
eingefüllt.
Zwei Pressbacken drücken
die Anordnung zusammen, so dass Zacken der Hülse die Isolation der Drähte durchschneiden.
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Die
JP 2000-331549 A offenbart eine isolierend ausgebildete Kappe mit
einem elektrisch isolierenden Füllmaterial.
Zwei Drähte
sind an einem abisolierten Ende mit einer Anschlusshülse umgeben und
werden von der Kappe mit Füllmaterial
aufgenommen.
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Die
JP 05-003054 A offenbart einen Aufnahmebehälter mit einer Verengung zur
Aufnahme von an ihren abisolierten Enden verbundenen Drähten. Der
Aufnahmebehälter
ist mit einem gelartigen elektrisch isolierenden Klebstoff gefüllt.
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Aus
der
DE 42 37 900 A1 ist
eine Klemmverbindung bekannt, die freigelegte Leiter von Drähten in
Klemmkontakt miteinander bringt. Zwischen den Leitern und der Klemmverbindung
ist ein Dichtungsmaterial eingebracht, das in einer Ausführungsform elektrisch
leitend ausgebildet ist.
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Aus
der
US 2,618,684 ist
eine einseitig geschlossene Kappe aus einem elektrisch isolierendem Material
bekannt, in die eine Metallhülse
eingesetzt ist. Drähte
mit freigelegten Leitern sind von dieser Anordnung aufgenommen und
werden axial miteinander verpresst.
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Die
FR 2 119 147 A5 offenbart
eine Kappe aus einem isolierenden Material, das eine Hülse aufnimmt
und in die freigelegte und verdrillte Leiter von Drähten eingeführt sind.
Presswerkzeuge verpressen die Anordnung zu einer Einheit.
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Aus
der
DE 21 17 867 B ist
eine Hülse
mit Boden aus einem elektrisch isolierendem Material bekannt, die
eine Buchse aus elektrisch leitendem Material aufnimmt. In die Buchse
sind Leiter von Drähten
eingesetzt, wobei die gesamte Einheit radial zusammengepresst wird.
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Die
DE 101 56 299 A1 offenbart
eine Rundhämmermaschine,
die Leiter eines Drahts mit einer Hülse durch einen Umformvorgang
miteinander verbinden.
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Die
DE 694 03 299 T2 offenbart
ein Crimpwerkzeug, das sowohl ein radiales als auch ein axiales
Verpressen von einem Kabelende mit einem Anschlusselement vornimmt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungskappe zu schaffen,
die sowohl eine gute elektrische Verbindung von Leitern eines in
diese eingeführten
Drahtes als auch einen guten Schutz gegenüber äußeren Einflüssen bietet und ein Drahtverbindungsverfahren
unter Verwendung einer solchen Verbindungskappe anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine
Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verbindungskappe der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Querschnittsansicht der Verbindungskappe von 1,
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3 eine
Teilquerschnittsansicht eines Verarbeitungszustands der Verbindungskappe,
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4 eine
Draufsicht der Verbindungskappe und des Drahts nach der Verarbeitung,
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5 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie A-A von 4,
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6 eine
Vorderansicht eines Hauptabschnitts einer Rundhämmermaschine für eine Zusammendrück-Formung
des Außenumfangs
der Verbindungskappe, und
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7 eine
Teilquerschnittsansicht eines Beispiels einer Verbindungskappe des
Standes der Technik.
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Ein
spezifisches Beispiel eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird nachfolgend genau
beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung von 1 bis 5 ist
eine Verbindungskappe 10 ein Verbindungsabschnitt, welcher
eine Gemeinsam-Verbindung von Leitern 33a eines Drahts 33,
welcher sich erstreckt ausgehend von Schaltungselementen (welche
eine elektrische Schaltung bilden) oder Ähnlichem, durchführt und
die Leiter 33a isoliert und schützt. Der Draht 33,
welcher zu verbinden ist, ist beispielsweise ein Draht, welcher sich
erstreckt ausgehend von einer Vielzahl von Aktuatoren, wie etwa
ein Motor und ein Solenoid, ein Abzweigungsdraht, welcher abzweigt
von einem Hauptdrahtabschnitt eines Kabelsatzes, ein Draht, welcher
verbunden ist mit elektronischen Bauteilen, welche aufzunehmen sind
in einer elektrischen Anschlussdose, ein Draht, welcher verbunden
ist mit einer Batterie oder Ähnlichem,
etc.. Die Anzahl der zu verbindenden Drähte nimmt zu oder ab in Obereinstimmung
mit der Form einer Schaltung, und in. diesem Ausführungsbeispiel
werden die Leiter 33a von sieben Drähten 33 miteinander
gemeinsamverbunden durch die Verbindungskappe 10.
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Ein
Mantel 33b wird entfernt von einem Endabschnitt jedes der
Drähte 33,
welche zu verbinden sind, so dass die Leiter 33a über eine
gewünschte Länge frei
liegen. Die freigelegte Länge
der Leiter 33a ist etwas kleiner als die Tiefe der Verbindungskappe 10.
Daher kann die Verbindungskappe 10 in innigem Kontakt mit
den Mänteln 33b an
einem offenen Endabschnitt 13a davon gehalten werden, so dass
ein Eindringen von Wasser in das Innere der Verbindungskappe 10 verhindert
wird. Die Leiter 33a des Drahts 33 werden in derselben
Richtung angeordnet und werden in geeigneter Weise miteinander verdrillt
und werden tief in die Verbindungskappe 10 durch eine Öffnung 14 davon
eingesetzt.
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Die
vorliegende Erfindung sieht die Verbindungskappe 10 sowie
ein diese verwendendes Drahtverbindungsverfahren vor, wobei durch
gleichzeitiges Ausführen
der Gemeinsam-Verbindung der Leiter 33a des Drahts 33 eine
Isolier/Wasserfest-Verbindung für
die Leiter und eine Behandlung eines Wasserstopps zwischen dem Draht 33 die
Anzahl der Prozessschritte verringert wird und die Verarbeitungszeit
verkürzt
wird, so dass die Verarbeitungskosten reduziert werden können und
ferner die hochzuverlässige
elektrische Verbindung erreicht werden kann. Die Verbindungskappe 10 ist
dadurch gekennzeichnet, dass diese Kappe einen isolierenden Kappenkörper 12 umfasst,
welcher eine geschlossene Rückwand 15 von
einer generell halbkugelartigen Form, ausgebildet an einem distalen
Ende davon, aufweist und an einem hinteren Ende davon die Öffnung 14 für das Einsetzen
der Leiter 33a des Drahts 33 dadurch hindurch
aufweist, eine Hülse
(Leiterverbindungselement) 20, welche eingesetzt wird in
das Innere des Kappenkörpers 12 und
gedrückt
wird in eine Umfangswand (Wandabschnitt) 13 des Kappenkörpers 12,
um relativ dazu rückgehalten
zu werden, und ferner verbunden wird mit den Leitern 33a der Vielzahl
von Drähten 33,
wenn der Kappenkörper 12 in
Radialrichtung zusammengedrückt
wird, und ein elektrisch leitfähiges
Harzmaterial 24, welches gefüllt wird in diesen Abschnitt
des Kappenkörpers 12,
angeordnet neben der Rückwand 15,
und extrudiert bzw. gespritzt wird zum Einbringen in die Zwischenräume zwischen
den Leitern 33a des Drahts 33, wenn der Kappenkörper 12 zusammengedrückt wird, und
dass der Kappenkörper 12 besteht
aus einem Polyamidharzmaterial, welches weicher ist als die Hülse 10,
welche aus Metall besteht. Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf
den Aufbau, bei welchem die Hülse 20 getrennt
vom Kappenkörper 12 ausgebildet
ist, sondern die Hülse 20 kann
einstückig
mit dem Kappenkörper 12 durch
Spritzgießen ausgebildet
sein.
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Eine
Dichtungsschicht 23 ist ausgebildet durch das ausgehärtete hitzehärtbare Harzmaterial, umfassend
ein Epoxidharz als eine Basiskomponente und elektrisch leitfähige Teilchen,
welche dazu hinzugegeben sind. Die Zwischenräume zwischen den Leitern 33a sind
abgedichtet durch das Harz, und der Kontaktwiderstand der Leiter 33a ist
verringert durch die elektrisch leitfähigen Teilchen. Die Aushärttemperatur
und Aushärtzeit
des Harzmaterials ändern
sich in Abhängigkeit
von der Art und Menge eines hinzugefügten Aushärtungsmittels, und bei diesem
Ausführungsbeispiel
sind die Art und Menge des Aushärtungsmittels
derart bestimmt, dass das Harzmaterial in einer kurzen Zeit bei
einer Temperatur von 60 bis 90°C
ausgehärtet
werden kann.
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Das
Drahtverbindungsverfahren, welches die Verbindungskappe 10 verwendet,
ist dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Einsetzen der Leiter 33a der
Vielzahl von Drähten 33 in
den Kappenkörper 12 der
Kappenkörper 12 gleichmäßig zusammengedrückt wird
an seinem Umfang, während
er allmählich
eingesetzt wird zwischen ein Paar von gegenüberliegenden Gesenkformen 26 und 26 einer Rundhämmermaschine 25 (dargestellt
in 6), wobei das distale Ende davon zuerst zwischen
diesen eingeführt
wird, um dadurch die Hülse 20 in
den Kappenkörper 12 zu
pressen, um die Hülse
relativ zu dem Kappenkörper
rückzuhalten,
während
die Leiter 33a und die Hülse 20 aneinander
pressbefestigt wer den, so dass die Vielzahl von Drähten 33 verbunden wird
mit der Verbindungskappe 12. Dieses Verfahren ist ferner
dadurch gekennzeichnet, dass sich verjüngende Annäherungsabschnitte 26b jeweils
an Öffnungsseiten
des Paars von Gesenken 26 und 26 ausgebildet sind,
und dass die Verbindungskappe 10, während sie durch diese Annäherungsabschnitte 26b geführt wird,
eingesetzt wird.
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Die
Hauptbestandteilabschnitte der Verbindungskappe 10 dieses
Ausführungsbeispiels
werden unten genau beschrieben, und anschließend werden der Aufbau der
Rundhämmermaschine 25 und
das Drahtverbindungsverfahren, welches die Verbindungskappe 10 verwendet,
nacheinander beschrieben.
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Wie
dargestellt in 1 umfasst die Verbindungskappe 10 den
isolierenden Kappenkörper 12, die
elektrisch leitfähige
Hülse 20 und
das elektrisch leitfähige
Harzmaterial 24. Der Kappenkörper 12 ist geformt
durch Spritzgießen
unter Verwendung eines transparenten oder eines lichtdurchlässigen Polyamidharzmaterials
als ein Komponentenmaterial. Der Kappenkörper 12 ist transparent
oder lichtdurchlässig,
so dass auf einen Blick erkannt werden kann, ob der verbundene Zustand
der Leiter 33a und der Hülse 20 gut ist oder
nicht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf
die Verwendung eines derartigen transparenten oder lichtdurchlässigen Kappenkörpers 12,
sondern die Verbindungskappe 10 kann unter Verwendung eines
undurchsichtigen Kappenkörpers 12 ausgebildet
sein.
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Das
Polyamidharzmaterial ist ein Harzmaterial, welches hervorragend
ist im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit,
die Schlagfestigkeit und die Elastizität und weniger empfindlich ist
im Hinblick auf einen Sprödbruch.
Daher erfolgt, selbst wenn die metallene Hülse 20 in den Kappenkörper 12 gedrückt wird
und der Kappenkörper 12 bei
einem Zusammendrücken
des Kappenkörpers 12 durch
die Rundhämmermaschine 25 in
der Axialrichtung verlängert
wird, keinerlei Rissbildung im Kappenkörper 12 und keinerlei
Bruch darin.
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Das
distale Ende des Kappenkörpers 12 ist ausgebildet
als ein geschlossenes Ende, an welchem die generell halbkugelartige
Rückwand 15 ausgebildet
ist, und das Eindringen von Wasser durch dieses distale Ende wird
vollständig
verhindert. Da die Rückwand 15 ausgebildet
ist zu einer generell halbkugelartigen Form, kann die Verbindungskappe 10 weich
eingesetzt werden zwischen die gegenüberliegenden Gesenke 26 und 26 der
(unten beschriebenen) Rundhämmermaschine,
ohne dass sie sich verfängt
bzw, hängen
bleibt.
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Das
hintere Ende des Kappenkörpers 12 ist ausgebildet
als ein offenes Ende, und die Leiter 33a des Drahts 33 können dadurch
hindurch eingesetzt werden. Die Halterplatte 55, auf welcher
das Band 57 in dem Beispiel des Standes der Technik gewickelt werden
kann, ist nicht ausgebildet an dem offenen Endabschnitt 13a.
Der Grund ist, dass ohne die Halterplatte 55 die Verbindungskappe 10 befestigt
werden kann am Draht 33 durch die Pressbefestigungskraft
und davon nicht zurückgezogen
wird.
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Das
Innere des Kappenkörpers 12 ist
ein Aufnahmeraum 17 (2) für die Leiter 33a,
und die Leiter 33a können
durch den Kappenkörper 12 isoliert
und geschützt
werden. Der Innendurchmesser des Kappenkörpers 12 ist etwas
größer als
der Außendurchmesser
der rohrartigen Hülse 20,
so dass die Hülse 20 weich
und tief darin eingesetzt werden kann durch die Öffnung 14. Die Tiefe
des Kappenkörpers 12 ist
größer als
die Länge
der Hülse 20,
und wenn die Hülse 20 in
den Kappenkörper 12 eingesetzt
wird, werden Räume
jeweils ausgebildet an den distalen und hinteren Enden der Hülse 20.
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Wie
dargestellt in 2, ist der Distalende-Seitenraum
ein Füllabschnitt 17a für das nicht ausgehärtete elektrisch
leitfähige
Harzmaterial 24, welches in den Kappenkörper 12 gefüllt wird,
um die Dichtungsschicht 23 auszubilden. Der Hinterende-Seitenraum ist ein
Mantelklemmabschnitt 17b zum Pressbefestigen auf den Mänteln 33b des Drahts 33.
Der Mantelklemmabschnitt 17b wird bei einem Zusammendrücken in
der Axialrichtung verlängert,
so dass ein Bereich eines Kontakts zwischen den Mänteln 33b und
dem Mantelklemmabschnitt 17b gewährleistet werden kann ohne
die Notwendigkeit einer Vergrößerung der
Länge des
offenen Endabschnitts des Kappenkörpers 12.
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Am
Ende des Kappenkörpers 12 mit
der Öffnung 14 sind
die Endflächen
der Mäntel 33b gegenüberliegend
zu der hinteren Endfläche
der Hülse 20, wobei
ein Spalt 17c zwischen diesen ausgebildet ist (3).
Dieser Spalt 17c ist ein Raum, welcher geschlossen ist
durch einen Abschnitt der Umfangswand (Wandabschnitt) 13 des
Kappenkörpers 12, welcher
fließt,
wenn die Hülse 20 in
den Kappenkörper 12 bei
einem Zusammendrücken
des Kappenkörpers 12 durch
die Rundhämmermaschine 25 gedrückt wird.
Wenn ein Abschnitt der Umfangswand 13 des Kappenkörpers 12 eindringt
in den Spalt 17c, so dass ein ringartiger konvexer Abschnitt 19 ausgebildet
wird auf der Innenfläche
des Kappenkörpers 12,
schlägt
die Hülse 20 an
dem hinteren Ende davon gegen diesen ringartigen konvexen Abschnitt 19 an, so
dass verhindert wird, dass sie von dem Kappenkörper 12 zurückgezogen
wird.
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Die
Hülse 20 (20) ist ein rohrartiges Element, bestehend
aus einem elektrisch leitfähigen metallischen
Material, wie etwa Kupfer, und hat eine Bohrung dadurch hindurch,
so dass die Leiter 33a des Drahts 33 durch die
Hülse von
einem Ende davon zu dem anderen Ende davon verlaufen können. Der
Innendurchmesser der Hülse 20 ist
größer als der
Außendurchmesser
der Leiter 33a. Eine sich verjüngende Fläche 21 ist ausgebildet
an einem offenen Ende der Hülse 20.
Daher können
die Leiter 33a, welche einzusetzen sind in die Hülse 20,
dadurch hindurch weich geführt
werden, ohne sich an diesem offenen Ende zu verfangen bzw. hängen zu
bleiben. Die Hülse 20 ist
nicht beschränkt
auf das rohrartige Element, sondern kann ersetzt werden durch ein
Verbindungselement mit einem Paar von Pressklemmstückabschnitten,
jeweils ausgebildet an gegenüberliegenden
Seitenabschnitten davon, oder kann ersetzt werden durch ein Verbindungselement
von einem C-förmigen
Querschnitt mit einem Axialschlitz.
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Die
Hülse 20 wird
tief eingesetzt in den Kappenkörper 12 durch
die Öffnung 14,
und ein Klebmittel kann zuvor aufgebracht sein auf die Innenfläche des
Kappenkörpers 12,
so dass die Hülse 20,
sobald sie eingesetzt ist in den Kappenkörper, davon nicht zurückgezogen
wird. In diesem Fall wird der Typ eines Klebmittels mit einer Klebekraft
bei normaler Temperatur verwendet als das Klebmittel, welches aufzubringen
ist.
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Das
hitzehärtbare
elektrisch leitfähige
Harzmaterial 24, welches in den Kappenkörper 12 gefüllt wird
zum Ausbilden der Dichtungsschicht 23 an den Zwischenräumen zwischen
den Leitern 33a und ferner an den Zwischenräumen zwischen
den Mänteln 33b,
umfasst das Epoxidharz (wie etwa ein Bisphenol-A-Typ oder ein Novolak-Typ),
die elektrisch leitfähigen
Teilchen (wie etwa Gold, Silber, Nickel, Kupfer oder Kohlenstoff)
und das Aushärtungsmittel
(wie etwa Dicyandiamid, Hexamethylenetetramin, ein Derivat von Imidazol
oder ein Amin eines Bortrifluorids).
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Vorzugsweise
wird das elektrisch leitfähige Harzmaterial 24 mit
der Viskosität
von 3 bis 30 Pa·s (zur
Information: die Viskosität
von Wasser beträgt
1 × 10–3 Pa·s) verwendet.
Wenn die Viskosität
zu niedrig ist, treten die Probleme auf, dass eine lange Zeit erforderlich
ist für
die Aushärtung,
so dass die Effizienz der Drahtverbindungsbetätigung verringert wird und
dass das Harz herabtropft von dem offenen Ende 13a des
Kappenkörpers 12.
Hingegen tritt, wenn die Viskosität zu hoch ist, das Problem
auf, dass der Flüssigkeitsgrad
verringert ist, so dass viel Zeit erforderlich ist für das Füllen (Gießen) des
Harzes in den Kappenkörper
und die Handhabbarkeit verschlechtert ist.
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Die
Art und die Menge des nicht ausgehärteten elektrisch leitfähigen Harzmaterials 24,
gefüllt
in den Kappenkörper 12,
sind so bestimmt, dass dieses Harz ausgehärtet werden kann durch eine
Reibungswärme,
erzeugt durch die Gesenke 26 und den Kappenkörper 12.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Aushärtungstemperatur
festgelegt auf 60 bis 90°C, so
dass das Harz ausgehärtet
werden kann in einer kurzen Zeit, nachdem die Verbindungskappe 10 etwa mehrere
hundert Mal durch die Gesenke 26 geschlagen wurde.
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Als
nächstes
werden die Hauptbestandteilabschnitte der Rundhämmermaschine 25, verwendet zum
Zusammendrücken
der Verbindungskappe 10, beschrieben unter Bezugnahme auf 6 und
andere.
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Die
Gesenke 26 und die „Bucker"-Vorrichtungen (bzw.
Gegenhalter) 28 werden bewegbar gehalten innerhalb einer
Spindel 30 der Rundhämmermaschine 25 in
einer derartigen Weise, dass die Gesenke jeweils in Kontakt mit
den „Bucker"-Vorrichtungen gehalten
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Paar von gegenüberliegenden
Gesenken 26 und 26 vorgesehen. Die Verbindungskappe 10 ist
angeordnet in der Mitte der Spindel 30 in einer derartigen Weise,
dass diese Verbindungskappe zwischen Innenflächen 26a der Gesenke 26 gehalten
wird (nicht dargestellt in 6; siehe 1 oder
andere). Die Verbindungskappe 10 ist daher angeordnet an
der Drehachse der Spindel 30, so dass die Außenfläche der
Verbindungskappe 10 gleichmäßig geschlagen werden kann über den
gesamten Umfang davon.
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Die
sich verjüngenden
Annäherungsabschnitte 26b sind
jeweils ausgebildet an den hinteren Endabschnitten der Gesenke 26 (jene
Seiten für
das Einsetzen der Verbindungskappe 10) (siehe 1 und 3),
und die Verbindungskappe 10 wird, während sie durch diese Annäherungsabschnitte 26 geführt wird,
allmählich
zusammengedrückt
in einer derartigen Weise, dass dieses Zusammendrücken nacheinander
fortschreitet ausgehend von dem distalen Endabschnitt der Verbindungskappe.
Daher wird die Verbindungskappe 10 weich zwischen die Gesenke 26 mit
einer niedrigen Einsetzkraft eingesetzt, und eine Kraft, welche
zu einem Drücken
der Hülse 20 hin
zu der Öffnung
des Kappenkörpers 12 tendiert,
wird verringert, so dass ein Zurückziehen der
Hülse 20 verhindert
wird. Ferner wird das elektrisch leitfähige Harzmaterial 24,
in den Füllabschnitt 17a des
Kappenkörpers 12 eingefüllt, allmählich extrudiert
bzw. gespritzt hin zu der Öffnung 14 des
Kappenkörpers 12 und
wird gleichmäßig in die
Zwischenräume
zwischen den Leitern 33a und ferner in die Zwischenräume zwischen
den Mänteln 33b gefüllt (bzw.
dringt in diese ein), wodurch verhindert wird, dass Wasser, welches
längs des
Drahts 33 fließt,
in den Kappenkörper 12 eindringt.
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Obwohl
die „Bucker"-Vorrichtungen 28,
angeordnet in Radialrichtung außerhalb
der jeweiligen Gesenke 26, jeweils getrennt sind von den
Gesenken 26, kann jede „Bucker"-Vorrichtung in Zusammenwirkung mit
dem Gesenk 26 drehen und kann sich in der Radialrichtung
(hin zur Mitte) bewegen. Die Drehung kann ausgeführt werden durch ein Drehen
der Spindel 30 durch einen Motor (nicht dargestellt). Die
Bewegung in der Radialrichtung wird ausgeführt durch einen Drehkontakt
zwischen der „Bucker"-Vorrichtung 28 und einer Rolle 29.
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Eine
Außenumfangsfläche der „Bucker"-Vorrichtung 28 ist
ausgebildet zu einer Nockenfläche 28a.
Diese Nockenfläche 28a ist
nicht ausgebildet zu einem konstanten Krümmungsradius, jedoch steht ein
in Breitenrichtung mittlerer Abschnitt davon in Radialrichtung nach
außen
vor. Daher wird, wenn die „Bucker"-Vorrichtung 28 in Drehkontakt
mit der Rolle 29 gebracht wird, die „Bucker"-Vorrichtung 28 nach innen
gedrängt
in der Radialrichtung durch die Rolle 29 um einen Betrag
entsprechend dem Betrag eines Vorstehens des mittleren Abschnitts,
wodurch das Gesenk 26 in der Radialrichtung bewegt wird.
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Die
kugelartigen Rollen 29 sind in gleichen Abständen angeordnet
und sind vorgesehen zwischen dem Außenumfang der Spindel 30 und
einem Außenring 31 und
sind drehbar gelagert. Obwohl die Anzahl der Rollen 29 6
beträgt,
kann sie 8 betragen. Je größer die
Anzahl der Rollen 29 ist, desto größer ist die Anzahl der Schläge pro Drehung
der Spindel, so dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Verbindungskappe 10 zunimmt.
Die Verbindungskappe 10 wird mindestens mehrere hundert
Mal durch die Gesenke 26 geschlagen.
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Die
Rundhämmermaschine 25 arbeitet
wie nachfolgend beschrieben. Wenn die Spindel 30 dreht,
drehen die Gesenke 2b und die „Bucker"-Vorrichtungen 28, und ferner
drehen die Rollen 29. Die „Bucker"-Vorrichtungen 28 sind in Radialrichtung
außerhalb
der Gesenke 26 angeordnet, so dass jede drehende „Bucker"-Vorrichtung 28 in Kontakt mit
der Rolle 29 gebracht wird, und die Nockenfläche 28a der „Bucker"-Vorrichtung 28 läuft auf
der Rolle 29, so dass eine Innenfläche der „Bucker"-Vorrichtung 28 das Gesenk 26 in
Radialrichtung nach innen drängt, wodurch
ein Schlagen des Gesenks 26 gegen die Verbindungskappe 10 bewirkt
wird.
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Wenn
jede „Bucker"-Vorrichtung 28 aus
einem Kontakt mit der Rolle 29 gebracht wird, springt die „Bucker"-Vorrichtung 28 leicht
heraus in Radialrichtung nach außen durch eine Zentrifugalkraft,
so dass das Gesenk 26 sich wegbewegt von der Verbindungskappe 10 und
das Schlagen durch das Gesenk 26 plötzlich gestoppt wird. Wieder
wird jede „Bucker"-Vorrichtung 28 in
Kontakt gebracht mit der Rolle 29, und der obige Vorgang
wird wiederholt.
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Als
nächstes
wird das Drahtverbindungsverfahren, welches die Verbindungskappe 10 verwendet,
beschrieben unter Bezugnahme auf 3 bis 5.
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Zuerst
wird ein Satz von (sieben) Drähten 33 derart
angeordnet, dass ihre Enden bündig
miteinander angeordnet sind, und in diesem Zustand wird der Mantel 33b von
jedem Draht 33 entfernt, so dass die Leiter 33a über eine
vorbestimmte Länge
frei liegen. Die Leiter 33a werden in geeigneter Weise
leicht miteinander verdrillt, so dass die Vielzahl von Drahtelementen
sich nicht löst,
und anschließend
werden die Drähte
tief eingesetzt in die Verbindungskappe 10 durch die Öffnung 14.
Der Draht 33 wird eingesetzt, bis die Leiter 33a durch
die Hülse 20 verlaufen,
so dass die distalen Enden der Leiter 33a, wel che aus der
Hülse 20 vorstehen,
gegen die Rückwand 15 anschlagen.
Wenn die Leiter 33a gegen die Rückwand 15 anschlagen,
ist die hintere Endfläche
der Hülse 20 gegenüberliegend
zu den Endflächen
der Mäntel 33b,
wobei zwischen diesen der Spalt 17c ausgebildet ist. Ein
Abschnitt der Umfangswand 13 des Kappenkörpers 12 dringt
ein in diesen Spalt 17c während des Zusammendrückvorgangs,
wodurch das Zurückziehen
der Hülse 20 verhindert
wird.
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Nach
einem Einsetzen der Leiter 33a der Vielzahl von Drähten 33 in
den Kappenkörper 12 wird der
Kappenkörper 12 allmählich eingesetzt
zwischen das Paar von Gesenken 26 und 26 der Rundhämmermaschine 25,
wobei das distale Ende davon zuerst zwischen diesen eingeführt wird
(3). Folglich wird das elektrisch leitfähige Harzmaterial 24,
gefüllt
in den Kappenkörper 12,
extrudiert bzw. gespritzt hin zu der Öffnung, um einzudringen in
die Zwischenräume
zwischen den Leitern 33a und ferner zwischen die Zwischenräume zwischen
den Mänteln 33b,
während
die Umfangswand 13 des Kappenkörpers 12 gleichmäßig zusammengedrückt wird
durch das Paar von Gesenken 26 und 26, und die
Hülse 20 wird
gedrückt
in den Kappenkörper 12,
um rückgehalten
zu werden bezüglich
dieses Kappenkörpers,
und die Leiter 33a werden pressbefestigt an der Hülse 20, und
das elektrisch leitfähige
Harzmaterial 24 füllt
die Zwischenräume
zwischen den Leitern 33a und ferner die Zwischenräume zwischen
den Mänteln 33b und wird
ausgehärtet.
Ferner wird eine geeignete Menge von elektrisch leitfähigem Harzmaterial 24 gefüllt in den
Kappenkörper 12,
so dass es nicht durch die Öffnung 14 des
Kappenkörpers 12 nach
außen
austritt.
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Bei
diesem Aufbau werden der Kappenkörper 12 und
die Hülse 20 gleichzeitig
zusammengedrückt
durch die Rundhämmermaschine 25,
so dass die Verbindung der Leiter 33a und die Iso lier/Wasserfest-Behandlung
für die
Leiter gleichzeitig ausgeführt werden,
und daher wird die Wirksamkeit der Betätigung zum Verbinden der Verbindungskappe 10 verbessert.
Ferner wird der Kappenkörper
etwa mehrere hundert Mal durch die Gesenke 26 geschlagen,
und das elektrisch leitfähige
Harzmaterial 24, gefüllt
in den Kappenkörper 12,
wird ausgehärtet
in einer kurzen Zeit durch eine zu diesem Zeitpunkt erzeugte Reibungswärme, so
dass die Dichtungsschicht 23 ausgebildet wird in den Zwischenräumen zwischen den
Leitern 33a und ferner in den Zwischenräumen zwischen den Mänteln 33b.
Infolge des Unterschieds der Härte
zwischen dem Kappenkörper 12 und
der Hülse 20 wird
die Hülse 20 in
den Kappenkörper 12 gedrückt, so
dass verhindert wird, dass die Hülse 20 von
dem Kappenkörper 12 zurückgezogen
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf das obige Ausführungsbeispiel,
und verschiedene Abwandlungen können
vorgenommen werden, ohne von dem Gegenstand der Erfindung abzuweichen.
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Wie
oben beschrieben, wird erfindungsgemäß nach einem Einsetzen der
Leiter der Vielzahl von Drähten
tief in den Kappenkörper
durch die Öffnung
davon der Wandabschnitt des Kappenkörpers in Radialrichtung zusammengedrückt, und
dadurch wird das Leiterverbindungselement in den Kappenkörper gedrückt (welcher
aus einem weichen Material besteht), um relativ dazu rückgehalten
zu werden, und die Leiter werden elektrisch verbunden mit dem Leiterverbindungselement,
und ferner werden die Leiter des Drahts miteinander verbunden. Wenn
der Wandabschnitt des Kappenkörpers
in Radialrichtung zusammengedrückt
wird, wird das elektrisch leitfähige
Harzmaterial, gefüllt
in den Rückwandseitenabschnitt
des Kappenkörpers,
extrudiert bzw. gespritzt ausgehend von dem Rückwandseitenabschnitt des Kap penkörpers hin
zu der Öffnung
davon, um einzudringen in die Zwischenräume zwischen den Leitern und
ferner in die Zwischenräume
zwischen den Mänteln.
Daher wird ein Zurückziehen
des Leiterverbindungselement von dem Kappenkörper verhindert, und der Draht
wird in einer wasserfesten Weise durch den Kappenkörper isoliert
und geschützt,
so dass die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung verbessert ist.
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Erfindungsgemäß kann das
Polyamidharz leicht verformt werden und hat eine gute Verarbeitbarkeit
und unterliegt keinen Rissen oder Ähnlichem, und daher kann das
Leiterverbindungselement, wenn der Kappenkörper in Radialrichtung zusammengedrückt wird,
leicht in den Kappenkörper gedrückt werden.
Daher wird das Zurückziehen
des Leiterverbindungselements von dem Kappenkörper formschlüssig verhindert.
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Erfindungsgemäß hat die
Dichtungsschicht eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Klebefestigkeit,
so dass der Kontaktwiderstand der Leiter verringert ist, und ferner
sind die Zwischenräume zwischen
den Leitern vollständig
geschlossen. Daher ist das elektrische Verhalten der Leiter verbessert, und
ferner ist die Wasserfestigkeit verbessert.
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Erfindungsgemäß wird die
Rundhämmermaschine
verwendet zum Zusammendrücken
der Verbindungskappe, und daher wird der Kappenkörper gleichmäßig in Radialrichtung
zusammengedrückt, und
die Konzentration von örtlichen
Beanspruchungen wird vermieden, und ferner wird das elektrisch leitfähige Harzmaterial
weich extrudiert bzw. gespritzt zum gleichmäßigen Füllen der Zwischenräume zwischen
den Leitern und wird ferner ausgehärtet durch eine Reibungswärme, erzeugt
während
des Zusammendrückens,
um die Dichtungsschicht auszubilden. Infolge des Unterschieds der
Härte zwischen
dem Kappenkörper
und dem Leiterver bindungselement wird das Leiterverbindungselement
in den Kappenkörper
gedrückt,
und es wird verhindert, dass es daraus zurückgezogen wird, und die Verbindung
der Leiter und die Isolier/Wasserfest-Behandlung der Leiter werden
gleichzeitig in einem Schritt ausgeführt. Daher sind die Wirksamkeit
der Drahtverbindungsbetätigung
sowie die Verarbeitbarkeit der Verbindungskappe deutlich verbessert
gegenüber
dem Aufbau des Standes der Technik. Ferner ist die Isolier- und Wasserfest-Fähigkeit verbessert, und außerdem ist die
Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung verbessert.
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Erfindungsgemäß wird das
elektrisch leitfähige
Material allmählich
extrudiert bzw. gespritzt von dem Rückwandseitenabschnitt des Kappenkörpers hin
zum offenen Ende davon und wird gleichmäßig gefüllt in die Zwischenräume zwischen
den Leitern. Daher ist die Wasserfest-Fähigkeit verbessert, und ferner
kontaktieren die Leiter einander über die elektrisch leitfähigen Teilchen,
so dass der Kontaktwiderstand verringert ist.
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Erfindungsgemäß ist die
Kraft, welche zu einem Drücken
des Leiterverbindungselements hin zu der Öffnung des Kappenkörpers tendiert,
verringert, und die Verbindungskappe kann weich eingesetzt werden
zwischen die Gesenke bei einer niedrigen Einsetzkraft. Daher ist
die Wirksamkeit der Drahtverbindungsbetätigung verbessert.