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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungssteuervorrichtung.
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Stand der Technik
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Eine Leistungsumsetzungsvorrichtung, die Leistung zwischen Gleichstromleistung und Wechselstromleistung umsetzt, enthält ein Halbleitermodul, das eine Wechselrichterschaltung bildet, und einen Kondensator, der elektrische Ladung speichert. Wenn dann eine Hochspannungsbatterie und eine Wechselrichterschaltung wegen Reparatur der Leistungsumsetzungsvorrichtung oder dergleichen elektrisch getrennt sind, ist eine Entladungssteuervorrichtung mit einem Entladungswiderstand zum schnellen Entladen der in dem Kondensator gespeicherten elektrischen Ladung vorgesehen (PTL 1).
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In der oben erwähnten in PTL 1 beschriebenen Vorrichtung kann eine Entladung nicht ausgeführt werden, wenn in dem Verbindungsabschnitt mit dem Entladungswiderstand eine Trennung auftritt.
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Lösung des Problems
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Eine Entladungssteuervorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Kondensator, eine Verdrahtung der positiven Elektrode, die mit einer Seite der positiven Elektrode des Kondensators verbunden ist, eine Verdrahtung der negativen Elektrode, die mit einer Seite der negativen Elektrode des Kondensators verbunden ist, eine Leiterplatte, die einen ersten Verbindungsabschnitt bis einen vierten Verbindungsabschnitt aufweist, wobei der erste Verbindungsabschnitt mit der Verdrahtung der positiven Elektrode verbunden ist und der zweite Verbindungsabschnitt mit der Verdrahtung der negativen Elektrode verbunden ist, einen ersten Entladungswiderstand, der ein Ende aufweist, das mit der Verdrahtung der positiven Elektrode verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt der Leiterplatte verbunden ist, und eine Relaisverdrahtung, die den vierten Verbindungsabschnitt der Leiterplatte und die Verdrahtung der negativen Elektrode verbindet. Die Leiterplatte enthält einen zweiten Entladungswiderstand, der zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt und dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, ein Schaltelement, das zwischen dem zweiten Verbindungsabschnitt und dem dritten Verbindungsabschnitt verbunden ist, um die Leitung/Trennung des ersten Entladungswiderstands zu steuern, und eine Platinenverdrahtung zum Verbinden des zweiten Verbindungsabschnitts und des vierten Verbindungsabschnitts.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Erfindung kann eine Entladung selbst dann aufrechterhalten werden, wenn in einem Verbindungsabschnitt mit einem Entladungswiderstand eine Trennung auftritt.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Entladungssteuervorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
- 2 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Entladungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
- 3 ist ein Diagramm, das einen Anordnungszustand eines ersten Verbinders und eines zweiten Verbinders auf einer Leiterplatte darstellt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Einbauzustand der Verdrahtung darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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[Vergleichsbeispiel]
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1 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Entladungssteuervorrichtung 1 gemäß einem Vergleichsbeispiel. Dieses Vergleichsbeispiel zeigt die Entladungssteuervorrichtung 1, die bei der Erläuterung dieser Ausführungsform verglichen werden soll.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist zwischen einer Verdrahtung 4a der positiven Elektrode auf der Seite der positiven Elektrode und der Wechselrichterschaltungsseite und zwischen der Batterieseite auf der Seite der negativen Elektrode und der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode auf der Wechselrichterschaltungsseite ein Kondensator 3 vorgesehen.
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Die Verdrahtung 4a der positiven Elektrode und die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode sind mit Verbindungsabschnitten 5a und 5b einer Leiterplatte 5 verbunden. Ferner ist zwischen einem Verbindungsabschnitt 5c und einem Verbindungsabschnitt 5d der Leiterplatte 5 ein erster Entladungswiderstand 6 mit dem Äußeren der Leiterplatte 5 verbunden. Ferner ist auf der Leiterplatte 5 zwischen dem Verbindungsabschnitt 5a und dem Verbindungsabschnitt 5c der Leiterplatte 5 ein Schaltelement 7 verbunden. Ferner sind der Verbindungsabschnitt 5d und der Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 durch eine Platinenverdrahtung 8 auf der Leiterplatte 5 verbunden.
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Der erste Entladungswiderstand 6 und das Schaltelement 7 bilden eine erste Entladungsschaltung 9 und das Schaltelement 7 steuert die Leitung/Unterbrechung des ersten Entladungswiderstands 6. Wenn die Batterie oder die Wechselrichterschaltung wegen Wartung der Vorrichtung oder dergleichen elektrisch getrennt wird, wird das Schaltelement 7 eingeschaltet und wird die in dem Kondensator 3 gespeicherte elektrische Ladung über den ersten Entladungswiderstand 6 entladen.
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Auf der Leiterplatte 5 ist zwischen dem Verbindungsabschnitt 5a und dem Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 ein zweiter Entladungswiderstand 10 verbunden. Der zweite Entladungswiderstand 10 detektiert durch Detektieren der an einen Teil des Widerstands angelegten Spannung die Spannung des Kondensators 3 und entlädt die in dem Kondensator 3 gespeicherte elektrische Ladung allmählich. Das heißt, der zweite Entladungswiderstand 10 bildet eine zweite Entladungsschaltung 11.
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Falls hier in dem Verbindungsabschnitt 5a eine Trennung auftritt, wird die Verbindung mit der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode getrennt und sind im Ergebnis die erste Entladungsschaltung 9 und die zweite Entladungsschaltung 11 verloren und kann der Kondensator 3 nicht entladen werden. Ferner wird die Verbindung mit der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode getrennt und sind im Ergebnis die erste Entladungsschaltung 9 und die zweite Entladungsschaltung 11 verloren und kann der Kondensator 3 nicht entladen werden, falls in dem Verbindungsabschnitt 5b eine Trennung auftritt.
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Falls in dem Verbindungsabschnitt 5c oder in dem Verbindungsabschnitt 5d eine Trennung auftritt, wird die Verbindung mit dem ersten Entladungswiderstand 6 getrennt und ist im Ergebnis die erste Entladungsschaltung 9 verloren, während die zweite Entladungsschaltung 11 den Zustand aufrechterhält, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen.
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In dieser im Folgenden beschriebenen Ausführungsform kann die Entladung des Kondensators 3 selbst dann aufrechterhalten werden, wenn der Verbindungsabschnitt 5a und der Verbindungsabschnitt 5b getrennt werden.
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[Ausführungsformen]
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2 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Entladungssteuervorrichtung 2 gemäß dieser Ausführungsform.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist zwischen der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode auf der Seite der positiven Elektrode und der Wechselrichterschaltungsseite und zwischen der Batterieseite auf der Seite der negativen Elektrode und der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode auf der Seite der Wechselrichterschaltung der Kondensator 3 vorgesehen.
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Die Verdrahtung 4a der positiven Elektrode und die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode sind mit den Verbindungsabschnitten 5a und 5b der Leiterplatte 5 verbunden. Ferner ist ein erster Entladungswiderstand 6 zwischen dem Verbindungsabschnitt 5c und dem Verbindungsabschnitt 5a der Leiterplatte 5 mit dem Äußeren der Leiterplatte 5 verbunden. Ferner ist das Schaltelement 7 auf der Leiterplatte 5 zwischen dem Verbindungsabschnitt 5c und dem Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 verbunden. Ferner sind der Verbindungsabschnitt 5d und der Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 durch die Platinenverdrahtung 8 auf der Leiterplatte 5 verbunden. Ferner sind der Verbindungsabschnitt 5d und der Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 durch eine Relaisverdrahtung 21 mit dem Äußeren der Leiterplatte 5 verbunden.
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Die Verbindungsabschnitte 5a und 5b sind hier durch den ersten Verbinder 22 konfiguriert und die Verbindungsabschnitte 5c und 5d sind hier durch den zweiten Verbinder 23 konfiguriert. Zum Beispiel ist die Buchsenverbinderseite des ersten Verbinders 22 in der Leiterplatte 5 vorgesehen, ist die Steckverbinderseite des ersten Verbinders 22 durch die Verdrahtung 4a der positiven Elektrode und durch die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode konfiguriert und sind die Verbindungspunkte zwischen der Buchsenverbinderseite und der Steckverbinderseite des ersten Verbinders 22 die Verbindungsabschnitte 5a und 5b. Ähnlich ist die Buchsenverbinderseite des zweiten Verbinders 23 in der Leiterplatte 5 vorgesehen, ist die Steckverbinderseite des zweiten Verbinders 23 mit dem ersten Entladungswiderstand 6 und mit der Relaisverdrahtung 21 verbunden und sind die Verbindungspunkte zwischen der Buchsenverbinderseite und der Steckverbinderseite des zweiten Verbinders 23 die Verbindungsabschnitte 5c und 5d.
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Der erste Entladungswiderstand 6 und das Schaltelement 7 bilden die erste Entladungsschaltung 9 und das Schaltelement 7 steuert die Leitung/Unterbrechung des ersten Entladungswiderstands 6. Wenn die Batterie oder die Wechselrichterschaltung wegen Wartung der Leistungsumsetzungsvorrichtung oder dergleichen elektrisch getrennt wird, wird das Schaltelement 7 eingeschaltet und wird die in dem Kondensator 3 gespeicherte elektrische Ladung über den ersten Entladungswiderstand 6 entladen.
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Zwischen dem Verbindungsabschnitt 5a und dem Verbindungsabschnitt 5b der Leiterplatte 5 ist auf der Leiterplatte 5 ein zweiter Entladungswiderstand 10 verbunden. Der zweite Entladungswiderstand 10 detektiert durch Detektieren der an einen Teil des Widerstands angelegten Spannung die Spannung des Kondensators 3 und entlädt die in dem Kondensator 3 gespeicherte elektrische Ladung allmählich. Das heißt, der zweite Entladungswiderstand 10 bildet die zweite Entladungsschaltung 11.
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Die Verdrahtung 4a der positiven Elektrode, die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode und die Relaisverdrahtung 21 sind in den Verdrahtungsaussparungen angeordnet, die in der hinteren Oberfläche der Leiterplatte 5, in anderen Leiterplatten und in dem Gehäuse der Leistungsumsetzungsvorrichtung vorgesehen sind, und sind wie später beschrieben durch ein Harzmaterial 40 abgedichtet.
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Ferner sind die Leiterplatte 5, der Kondensator 3 und der erste Entladungswiderstand 6 zusammen mit einem Halbleitermodul, das eine Wechselrichterschaltung (nicht dargestellt) bildet, in einem Gehäuse (nicht dargestellt) aufgenommen, wobei das Gehäuse durch einen Deckel geschlossen ist, damit dies eine Leistungsumsetzungsvorrichtung ist.
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Falls hier in dem Verbindungsabschnitt 5a eine Trennung auftritt, wird die Verbindung mit der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode getrennt und ist die zweite Entladungsschaltung 11 im Ergebnis verloren. Allerdings ist der erste Entladungswiderstand 6 mit der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode verbunden und wird die erste Entladungsschaltung 9 aufrechterhalten, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen. Ferner wird die Verbindung mit der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode getrennt und ist im Ergebnis die zweite Entladungsschaltung 11 verloren, falls eine Trennung in dem Verbindungsabschnitt 5b auftritt. Allerdings ist mit der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode über die Platinenverdrahtung 8 und die Relaisverdrahtung 21 das Schaltelement 7 verbunden, wobei die erste Entladungsschaltung 9 aufrechterhalten wird, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen.
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Ferner wird die Verbindung mit dem ersten Entladungswiderstand 6 getrennt und ist im Ergebnis die erste Entladungsschaltung 9 verloren, während die zweite Entladungsschaltung 11 den Zustand aufrechterhält, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen, falls in dem Verbindungsabschnitt 5c eine Trennung auftritt.
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Falls in den Verbindungsabschnitt 5d eine Trennung auftritt, wird die Verbindung zwischen dem Schaltelement 7 und dem zweiten Entladungswiderstand 10 bei dem Verbindungsabschnitt 5b aufrechterhalten und werden im Ergebnis die erste Entladungsschaltung 9 und die zweite Entladungsschaltung 11 aufrechterhalten, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen.
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Der erste Verbinder 22 bildet die Verbindungsabschnitte 5a und 5b und der zweite Verbinder 23 bildet die Verbindungsabschnitte 5c und 5d. Falls hier in dem ersten Verbinder 22 eine Verbindungsstörung wie etwa eine Trennung auftritt, ist die zweite Entladungsschaltung 11 verloren, wobei aber die erste Entladungsschaltung 9 durch den zweiten Verbinder 23 aufrechterhalten wird, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen.
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Falls andererseits in dem zweiten Verbinder 23 eine Verbindungsstörung wie etwa eine Trennung auftritt, ist die erste Entladungsschaltung 9 verloren, wobei aber die zweite Entladungsschaltung 11 durch den ersten Verbinder 22 aufrechterhalten wird, so dass es möglich ist, den Kondensator 3 zu entladen.
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3 ist ein Diagramm, das einen Anordnungszustand des ersten Verbinders 22 und des zweiten Verbinders 23 auf der Leiterplatte 5 darstellt.
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Wie in 3 dargestellt ist, sind der erste Verbinder 22 und der zweite Verbinder 23 unter den vier Seiten 51 bis 54 auf unterschiedlichen Seiten der Leiterplatte 5 angeordnet, z. B. in der Nähe der Seiten 51 bzw. 52 angeordnet. Der zweite Entladungswiderstand 10 ist zwischen dem Verbindungsabschnitt 5a und dem Verbindungsabschnitt 5b des ersten Verbinders 22 verbunden. Das Schaltelement 7 ist zwischen dem Verbindungsabschnitt 5c und dem Verbindungsabschnitt 5d des zweiten Verbinders 23 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 5d und der Verbindungsabschnitt 5b sind durch die Platinenverdrahtung 8 auf der Leiterplatte 5 verbunden.
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Sowohl der erste Verbinder 22 als auch der zweite Verbinder 23 sind wichtige Elemente bei der Bildung der ersten Entladungsschaltung 9 und der zweiten Entladungsschaltung 11, wobei das Risiko, dass sowohl der erste Verbinder 22 als auch der zweite Verbinder 23 gleichzeitig getrennt werden können, durch die Trennung ihrer Anordnungspositionen und Orientierungen auf der Leiterplatte 5 minimiert werden kann.
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4 ist eine Querschnittsansicht, die den Einbauzustand der Verdrahtung darstellt. Die Verdrahtung 4a der positiven Elektrode und die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode, die Stromschienen sind, sind in Abständen geschichtet und angeordnet und sind mit einem Isolierharzmaterial 40 abgedichtet, um eine Stromschienenstruktur 41 zu bilden. In der Oberfläche der Stromschienenstruktur 41 sind durch das Isolierharzmaterial 40 einander gegenüberliegend Vorsprünge 42 und 43 einteilig vorgesehen, wobei die Relaisverdrahtung 21 zwischen den Vorsprüngen 42 und 43 arretiert ist. Die Vorsprünge 42 und 43 können nicht nur in der Oberfläche der Stromschienenstruktur 41, sondern auch in einer Leiterplatte wie etwa in der Leiterplatte 5 oder in dem Gehäuse der Leistungsumsetzungsvorrichtung vorgesehen sein. Im Ergebnis ist es möglich zu verhindern, dass die Relaisverdrahtung 21 wegen Schwingung oder dergleichen mit Umfangsteilen in Kontakt gelangt, oder zu verhindern, dass der Kontaktabschnitt verschleißt und bricht.
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Gemäß der obigen Ausführungsform können die folgenden operativen Auswirkungen erhalten werden.
- (1) Die Entladungssteuervorrichtung 2 enthält einen Kondensator 3, eine Verdrahtung 4a der positiven Elektrode, die mit einer Seite der positiven Elektrode des Kondensators 3 verbunden ist, eine Verdrahtung 4b der negativen Elektrode, die mit einer Seite der negativen Elektrode des Kondensators 3 verbunden ist, eine Leiterplatte 5, die einen ersten bis vierten Verbindungsabschnitt 5a bis 5d aufweist, wobei der erste Verbindungsabschnitt 5a mit der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode verbunden ist und der zweite Verbindungsabschnitt 5b mit der Verdrahtung 4b der negativen Elektrode verbunden ist, einen ersten Entladungswiderstand 6, der ein Ende aufweist, das mit der Verdrahtung 4a der positiven Elektrode verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt 5c der Leiterplatte 5 verbunden ist, und eine Relaisverdrahtung 21, die den vierten Verbindungsabschnitt 5d der Leiterplatte 5 und die Verdrahtung 4b der negativen Elektrode verbindet. Die Leiterplatte 5 enthält einen zweiten Entladungswiderstand 10, der zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 5a und dem zweiten Verbindungsabschnitt 5b verbunden ist, ein Schaltelement 7, das zwischen dem zweiten Verbindungsabschnitt 5b und dem dritten Verbindungsabschnitt 5c verbunden ist, um die Leitung/Trennung des ersten Entladungswiderstands 6 zu steuern, und eine Platinenverdrahtung 8 zum Verbinden des zweiten Verbindungsabschnitts 5b und des vierten Verbindungsabschnitts 5d. Im Ergebnis kann die Entladung auch dann aufrechterhalten werden, wenn die Verbindung mit dem Entladungswiderstand getrennt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und enthält andere Formen, die, solange die Merkmale der Erfindung nicht beeinträchtigt sind, als im Schutzumfang der technischen Ideen der Erfindung angesehen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1,2
- Entladungssteuervorrichtung
- 3
- Kondensator
- 4a
- Verdrahtung der positiven Elektrode
- 4b
- Verdrahtung der negativen Elektrode
- 5
- Leiterplatte
- 5a, 5b, 5c, 5d
- Verbindungsabschnitt
- 6
- erster Entladungswiderstand
- 7
- Schaltelement
- 8
- Platinenverdrahtung
- 9
- erste Entladungsschaltung
- 10
- zweiter Entladungswiderstand
- 11
- zweite Entladungsschaltung
- 21
- Relaisverdrahtung
- 22
- erster Verbinder
- 23
- zweiter Verbinder
- 40
- Harzmaterial
- 41
- Stromschienenstruktur
- 42,43
- Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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