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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Abschirmungsstruktur und insbesondere eine magnetische Abschirmungsstruktur, die durch Durchführen einer Metallplattierung an einem Gehäuse gebildet wird.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein Beispiel für eine magnetische Abschirmungsstruktur ist ein Hochfrequenzrelais, das durch Aufbringen einer separaten Metalleinhausung an einem Relaiskörper und Bedecken des gesamten Relaiskörpers magnetisch abgeschirmt ist (Patentdokument 1).
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DOKUMENT NACH DEM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1:
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2000-340084 -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
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Das Hochfrequenzrelais wird jedoch durch Bedecken des Relaiskörpers, der durch Bedecken eines Körpers mit einer Abdeckung gebildet wird, mit einer Metalleinhausung hergestellt. Daher erfordert das Hochfrequenzrelais die separate Metalleinhausung, die Anzahl von Teilen und die Anzahl von Montageschritten sind groß und die Produktivität ist gering.
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Ferner beeinflussen die Außendimensionen der Metalleinhausung und das Positionsverhältnis zwischen der Metalleinhausung und einer Hochfrequenzübertragungskomponente die Hochfrequenzcharakteristika. Aus diesem Grund sind eine hohe Dimensionspräzision und Montagepräzision in der Herstellung und Montage der Metalleinhausung erforderlich und die Herstellung und die Montage sind daher nicht einfach.
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Die Metalleinhausung bedeckt die gesamte freigelegte Oberfläche mit Ausnahme der Installationsfläche des Relaiskörpers. Dies führt zu einem Problem, da gewünschte Hochfrequenzcharakteristika nicht erhalten werden können, da die Metalleinhausung eine unnötige Region und eine Region bedeckt, die eine Verschlechterung der Charakteristika einer Übertragungswegstruktur bewirkt.
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Angesichts der obenstehenden Probleme ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer magnetischen Abschirmungsstruktur mit hoher Produktivität und ausgezeichneten Hochfrequenzcharakteristika und die leicht herzustellen und zu montieren ist.
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MITTEL ZUR PROBLEMBEHEBUNG
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Zur Behebung des obengenannten Problems ist eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung teilweise mit einem magnetischen Abschirmungskörper, der durch Metallplattierung gebildet wird, auf mindestens einer von einer Außenfläche und einer Innenfläche versehen, die die Oberfläche eines Gehäuses aus einem dielektrischen Material bilden.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine magnetische Abschirmungsstruktur mit hoher Produktivität mit einer geringeren Anzahl von Teilen und Montageschritten erhalten werden, da der magnetische Abschirmungskörper direkt auf dem Gehäuse vorgesehen ist.
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Ebenso ist ein magnetischer Abschirmungskörper direkt in einer Region gebildet, die das Gehäuse benötigt. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung in Hochfrequenzcharakteristika aufgrund der Variationen der Dimensionspräzision und der Montagepräzision im Gehäuse zu verhindern.
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Dann wird ein magnetischer Abschirmungskörper nur in einer Region gebildet, die das Gehäuse benötigt. Daher wird der magnetische Abschirmungskörper nicht, wie im herkömmlichen Beispiel, in einer unnötigen Region oder einer Region gebildet, die eine Verschlechterung der Charakteristika einer Übertragungswegstruktur bewirkt. Infolgedessen ist die Wirkung, eine magnetische Abschirmungsstruktur mit ausgezeichneten Hochfrequenzcharakteristika zu erhalten, vorgesehen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein elektromagnetisches Relais einer ersten Ausführungsform zeigt, bei dem eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Einhausung von dem in 1 dargestellten elektromagnetischen Relais entfernt ist.
- 3 ist eine vordere Schnittansicht des in 1 dargestellten elektromagnetischen Relais.
- 4 ist eine zentrale vordere Schnittansicht des in 1 dargestellten elektromagnetischen Relais.
- 5 ist eine seitliche Schnittansicht des in 1 dargestellten elektromagnetischen Relais.
- 6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des in 1 dargestellten elektromagnetischen Relais.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht nur eines in 1 dargestellten magnetischen Abschirmungskörpers.
- 8 ist eine Grafik, die Analysenergebnisse eines Beispiels und Vergleichsbeispiels gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Einhausung, die eine zweite Ausführungsform einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht nur eines magnetischen Abschirmungskörpers, der in der in 9 dargestellten Einhausung vorgesehen ist.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht nur des magnetischen Abschirmungskörpers, der sich an einer Innenseite in 10 befindet.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht der in 9 dargestellten Einhausung, aus anderen Betrachtungspunkten gesehen.
- 13 ist eine perspektivische Ansicht nur des in 10 dargestellten Abschirmungskörpers, aus verschiedenen Winkeln betrachtet.
- 14 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der in 9 dargestellten Einhausung.
- 15 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht nur des magnetischen Abschirmungskörpers der in 14 dargestellten Einhausung.
- 16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schalter gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt, bei dem eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
- 17 ist eine perspektivische Ansicht des in 16 dargestellten Schalters, von einem anderen Betrachtungspunkt gesehen.
- 18 ist eine zentrale vordere Schnittansicht des in 16 dargestellten Schalters.
- 19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, wenn eine Einhausung von dem in 16 dargestellten Schalter entfernt ist.
- 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, wenn ein Betätigungshebel aus 19 entfernt ist.
- 21 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, wenn eine Basis aus 20 entfernt ist.
- 22 ist eine perspektivische Schnittansicht nur eines 16 dargestellten magnetischen Abschirmungskörpers.
- 23 ist eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht, die einen Steckverbinder gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt, bei dem eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
- 24 ist eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Schnittansicht des in 23 dargestellten Steckverbinders.
- 25 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein geformtes Harzteil von dem in 24 dargestellten Steckverbinder entfernt ist.
- 26 ist eine perspektivische Ansicht nur eines in 25 dargestellten magnetischen Abschirmungskörpers, aus einem anderen Winkel betrachtet.
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AUSFÜHRUNGSWEISEN DER ERFINDUNG
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Eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist teilweise mit einem magnetischen Abschirmungskörper, der durch Metallplattierung gebildet ist, auf mindestens einer von einer Außenfläche und einer Innenfläche versehen, die eine Oberfläche eines Gehäuses aus einem dielektrischen Material bilden.
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Da gemäß diesem Aspekt der magnetische Abschirmungskörper direkt auf dem Gehäuse vorgesehen ist, ist es möglich, eine magnetische Abschirmungsstruktur mit hoher Produktivität mit einer geringeren Anzahl von Teilen und Montageschritten zu erhalten.
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Ebenso ist ein magnetischer Abschirmungskörper direkt in einer Region gebildet, die das Gehäuse benötigt. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung der Hochfrequenzcharakteristika aufgrund der Variationen der Dimensionspräzision und der Montagepräzision im Gehäuse zu verhindern.
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Dann wird ein magnetischer Abschirmungskörper nur in einer Region gebildet, die das Gehäuse benötigt. Daher wird der magnetische Abschirmungskörper nicht, wie im herkömmlichen Beispiel, in einer unnötigen Region oder einer Region gebildet, die eine Verschlechterung der Charakteristika einer Übertragungswegstruktur bewirkt. Infolgedessen ist die Wirkung vorgesehen, eine magnetische Abschirmungsstruktur mit ausgezeichneter Hochfrequenzcharakteristika zu erhalten.
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In der magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der magnetische Abschirmungskörper durch die Metallplattierung in einer Region gebildet werden, die einem Hochfrequenzübertragungsweg zugewandt ist, der im Gehäuse an der Innenfläche und/oder der Außenfläche des Gehäuses angeordnet ist, sodass eine charakteristische Impedanz des Hochfrequenzübertragungswegs gleichförmig wird.
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Gemäß diesem Aspekt ist es unnötig, immer den magnetischen Abschirmungskörper durch Metallplattierung auf der gesamten Innenfläche und/oder Außenfläche des Gehäuses vorzusehen. Somit ist es möglich, Rohmaterial zu sparen und eine magnetische Abschirmungsstruktur mit hoher Produktivität zu erhalten.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der magnetische Abschirmungskörper durch die Metallplattierung und ein Dielektrikum in einer Region gebildet sein, die dem Hochfrequenzübertragungsweg zugewandt ist, der im Gehäuse an der Innenfläche und/oder der Außenfläche des Gehäuses angeordnet ist, sodass eine charakteristische Impedanz des Hochfrequenzübertragungswegs gleichförmig wird.
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Gemäß diesem Aspekt ist es unnötig, immer den magnetischen Abschirmungskörper durch Metallplattierung und ein Dielektrikum an der gesamten Innenfläche und/oder Außenfläche des Gehäuses vorzusehen. Somit ist es möglich, Rohmaterial zu sparen und eine magnetische Abschirmungsstruktur mit hoher Produktivität zu erhalten.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse aus einer Basis und einer Einhausung bestehen, die an der Basis angebracht ist.
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Gemäß diesem Aspekt kann eine äußerst vielseitige magnetische Abschirmungsstruktur erhalten werden.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem neuen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der magnetische Abschirmungskörper an mindestens einem Teil einer Außenfläche der Einhausung gebildet sein. Ferner kann der magnetische Abschirmungskörper an mindestens einem Teil der Innenfläche der Einhausung gebildet sein.
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Da gemäß diesem Aspekt der magnetische Abschirmungskörper nach Bedarf in einer notwendigen Region gebildet werden kann, ist es möglich, eine magnetische Abschirmungsstruktur mit ausgezeichneteren Hochfrequenzcharakteristika zu erhalten.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können der magnetische Abschirmungskörper, der an der Außenfläche der Einhausung gebildet ist, und der magnetische Abschirmungskörper, der an der Innenfläche der Einhausung gebildet ist, durch die Metallplattierung elektrisch verbunden sein.
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Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, eine magnetische Abschirmungsstruktur mit ausgezeichneteren Hochfrequenzcharakteristika zu erhalten.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der magnetische Abschirmungskörper auf mindestens einem Teil einer Bodenfläche der Basisvorgesehen sein.
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Da gemäß diesem Aspekt der magnetische Abschirmungskörper nach Bedarf in einer notwendigen Region gebildet werden kann, kann ein magnetischer Abschirmungsstruktur mit breiter Anwendung erhalten werden.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem neuen Aspekt der vorliegenden Erfindung können der magnetische Abschirmungskörper, der an der Außenfläche der Einhausung gebildet ist und der magnetische Abschirmungskörper, der an der Bodenfläche der Basis gebildet ist, durch die Metallplattierung elektrisch verbunden sein.
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Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, eine Verbindung zur Masse über den magnetischen Abschirmungskörper herzustellen, der an der Bodenfläche der Basis vorgesehen ist.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse aus einem Steckerkörper und einem Buchsenkörper bestehen, der mit dem Steckerkörper verbunden ist.
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Gemäß diesem Aspekt kann eine äußerst vielseitige magnetische Abschirmungsstruktur erhalten werden.
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In einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der magnetische Abschirmungskörper durch die Metallplattierung auf mindestens einem Teil des Steckerkörpers gebildet sein. Zusätzlich kann der magnetische Abschirmungskörper durch die Metallplattierung auf mindestens einem Teil des Buchsenkörpers gebildet sein.
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Gemäß diesem Aspekt wird eine Wirkung erzielt, dass eine magnetische Abschirmungsstruktur nach Bedarf in einer notwendigen Region gebildet werden kann.
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Eine elektrische/elektronische Komponente gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die obengenannte magnetische Abschirmungsstruktur.
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Gemäß diesem Aspekt ist die magnetische Abschirmungsstruktur nicht auf elektromagnetische Relais, Schalter und Steckverbinder beschränkt und kann bei anderen elektrischen Vorrichtungen und elektronischen Komponenten mit einer Hochfrequenzübertragungskomponente in einem Gehäuse aus Harz angewendet werden.
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Ausführungsformen einer magnetischen Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf 1 bis 25 beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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In einer ersten Ausführungsform, wie in 1 bis 7 dargestellt, wurde eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem magnetisch abgeschirmten elektromagnetischen Relais 10 der Selbsthalterungsart angewendet.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, trägt das elektromagnetische Relais 10 drehbar einen beweglichen Block 30 in einem Innenraum, der durch Anbringen einer Einhausung 40 an einer Basis 11 gebildet wird. Der einfachen Beschreibung wegen ist ein magnetischer Abschirmungskörper 50, der in der Einhausung 40 vorgesehen ist, in einem gepunkteten Muster dargestellt.
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Wie in 2 bis 6 dargestellt, wird die Basis 11 durch einstückiges Formen eines Elektromagnetblocks 20 gebildet. Wie ferner in 2 dargestellt, sind feststehende Kontakte 12, 14 an Eckenabschnitten der oberen Oberfläche der Basis 11 angeordnet. Die feststehenden Kontakte 12, 14 sind mit feststehenden Kontaktanschlüssen 13, 15 verbunden, die jeweils einstückig mit der Basis 11 geformt sind. Ferner ist die Basis 11 mit gemeinsamen Anschlussempfängern 16 an gegenüberliegenden Seitenrändern der oberen Oberfläche der Basis 11 versehen. Der gemeinsamen Anschlussempfänger 16 ist mit einem gemeinsamen Anschluss 17 verbunden, der einstückig mit der Basis 11 geformt ist. Es ist zu beachten, dass ein Wicklungsanschluss 18, der einstückig mit der Basis 11 geformt ist, mit einer Wicklung 22 des Elektromagnetblocks 20, wie später beschrieben, verbunden ist.
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Wie in 3 und 5 dargestellt, wird der Elektromagnetblock 20 gebildet, indem eine Wicklung 22 um einen Eisenkern 21 mit einer Gatterform im Querschnitt über eine Isolierplatte (nicht dargestellt) gewickelt wird, um den Eisenkern 21 und die Wicklung 22 mit einer Spule 23 integriert zu formen. Magnetpolabschnitte 21a, 21b des Eisenkerns 21 liegen an beiden Seitenrändern der oberen Oberfläche der Basis 11 frei (4).
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Wie in 4 dargestellt, wird der bewegliche Block 30 durch Anordnen eines Permanentmagneten 32 mit einer Plattenform auf der unteren Oberfläche eines beweglichen Eisenstücks 31 mit einer Streifenform und paralleles Anordnen beweglicher Berührungsstücke 33, 33 an beiden Seiten des beweglichen Eisenstücks 31 gebildet, wie in 2 dargestellt, um den Permanentmagneten 32 und die bewegliche Berührungsstücke 33, 33 einstückig zu formen. Wie in 2 und 5 dargestellt, erstreckt sich das bewegliche Berührungsstück 33 seitlich von seinem Seitenrand und hat ein Verbindungszungenstück 34 mit einer im Wesentlichen ebenen T-Form. Wie in 2 dargestellt, ragen die Verbindungszungenstücke 34 auf demselben axialen Mittelpunkt von beiden Seitenstirnflächen des beweglichen Blocks 30 vor. Wie ferner in 3 dargestellt, haben beide Enden des beweglichen Berührungsstücks 33 eine Zwillingskontaktstruktur, in der bewegliche Kontakte 35, 36 an den jeweiligen geteilten Stücken vorgesehen sind, die in der Breitenrichtung in zwei Flächen geteilt sind.
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Wie in 5 dargestellt, wird dann durch Schweißen und Integrieren des Verbindungszungenstücks 34 des beweglichen Blocks 30 an bzw. mit dem gemeinsamen Anschlussempfänger 16 der Basis 11 der bewegliche Block 30 drehbar gehalten. Infolgedessen sind beide Enden 31a, 31b des beweglichen Eisenstücks 31 den Magnetpolabschnitten 21a, 21b des Eisenkerns 21 zugewandt, sodass sie abwechselnd miteinander in Kontakt gebracht und getrennt werden können. Ferner sind die beweglichen Kontakte 35, 36 des beweglichen Berührungsstücks 33 den feststehenden Kontakten 12, 14 abwechselnd zugewandt, sodass sie in Kontakt gebracht und getrennt werden können.
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Die Einhausung 40 ist ein harzgeformtes Produkt mit einer Kastenform, die an der Basis 11 angebracht werden kann. Der magnetische Abschirmungskörper 50 ist an der Außenumfangsfläche der Einhausung 40 durch ein Molded Interconnect Devices (MID) Formungsverfahren angebracht. In dem MID-Formungsverfahren wird eine Laserbestrahlung an einem geformten Artikel, der aus einem Material gebildet ist, in dem ein Harz und ein leitendes Material gemischt sind, nach einem vorgegebenen Muster durchgeführt und das Harz entfernt wird. Dann wird eine Metallplattierung an dem freiliegenden leitenden Material durchgeführt, sodass ein gewünschtes Schaltungsmuster gebildet wird. Ein röhrenförmiger magnetischer Abschirmungsabschnitt 51 ist auch auf der gesamten Oberfläche eines Anschlussabschnitts 41 vorgesehen, der sich vom Öffnungsrand der Einhausung 40 erstreckt (7). Dieser dient zur Verbindung mit einer Masse einer gedruckten Leiterplatte (nicht dargestellt) oder dergleichen.
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Der magnetische Abschirmungskörper 50 ist aufgrund der Kenntnis vorgesehen, dass Hochfrequenzsignale zum Lecken tendieren, falls die charakteristische Impedanz im Hochfrequenzübertragungsweg variiert. Daher wird zur Verringerung der Leckage des Hochfrequenzsignals der magnetische Abschirmungskörper 50 so gebildet, dass Variationen in der charakteristischen Impedanz im Hochfrequenzübertragungsweg verringert werden.
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Kurz gesagt, anstatt den magnetischen Abschirmungskörper durch Metallplattierung über die gesamte Außenumfangsfläche der Einhausung 40 zu bilden, wird ein geeigneter magnetischer Abschirmungskörper 50 in einer notwendigen Region gebildet. Infolgedessen stellt der magnetische Abschirmungskörper 50 zum Beispiel eine Mikrostreifenstruktur, eine Streifenlinienstruktur und eine komplanare Linienstruktur dar.
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Die Region, wo der magnetische Abschirmungskörper 50 gebildet ist, kann eine Region sein, die dem Hochfrequenzübertragungsweg zugewandt ist, der im Gehäuse an der Innenfläche und/oder der Außenfläche eines Gehäuses installiert ist, das aus einer Basis und einer Einhausung gebildet ist.
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Im Speziellen ist bevorzugt, die Metallplattierung und/oder das Dielektrikum so anzuordnen und zu bilden, dass die charakteristische Impedanz des Hochfrequenzübertragungswegs gleichförmig wird. Es ist klar, dass Luft als Dielektrikum angesehen wird.
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Zum Beispiel ist bevorzugt, die Metallplattierung und/oder das Dielektrikum so anzuordnen und zu bilden, dass die charakteristische Impedanz in jeder Region des Hochfrequenzübertragungswegs gleich dem Referenzwert von 50 Ω ist. Der Grund ist, dass, wenn es einen Unterschied in der charakteristischen Impedanz für jede Region des Hochfrequenzübertragungswegs gibt, Hochfrequenz leicht aus der Grenze der Region leckt, wo der Unterschied vorhanden ist, und die Hochfrequenzcharakteristika schlechter werden.
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Als die Mikrostreifenstruktur in dieser Ausführungsform, wie zum Beispiel in 6 dargestellt, liegt ein gemeinsamer Anschluss 17, der ein Hochfrequenzübertragungsweg ist, zwischen einer Spule 23 aus Harz eines Elektromagnetblocks 20, der ein Dielektrikum ist, und einer Einhausung 40 aus Harz, die ein dielektrisches Material ist, das mit einem magnetischen Abschirmungskörper 50 versehen ist.
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Als Streifenlinienstruktur kann ferner, wie zum Beispiel in 6 dargestellt, eine Struktur erwähnt werden, in der eine Einhausung 40 aus Harz, die ein Dielektrikum ist, das mit einem magnetischen Abschirmungskörper 50 versehen ist, über einem beweglichen Berührungsstück 33 angeordnet ist, das ein Hochfrequenzübertragungsweg ist.
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Als komplanare Linienstruktur kann, wie zum Beispiel in 1 dargestellt, zwischen einem Wicklungsanschluss 18, der ein Hochfrequenzübertragungsweg ist, und einem magnetischen Abschirmungskörper 50, der an der Außenumfangsfläche einer Einhausung 40 aus Harz, die ein Dielektrikum ist, gebildet ist, eine Struktur erwähnt werden, in der ein winziger Spaltabschnitt gebildet ist. Ebenso stellen die feststehenden Kontaktanschlüsse 13, 15 und der gemeinsame Anschluss 17 eine komplanare Linienstruktur dar.
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Anschließend wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektromagnetischen Relais vom Selbsthalterungstyp mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben.
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Wenn zum Beispiel keine Spannung an die Wicklung 22 des in 4 dargestellten Elektromagnetblocks 20 angelegt wird, wird ein Ende 31a des beweglichen Eisenstücks 31 zu einem Magnetpolabschnitt des Eisenkerns 21 gezogen, zum Beispiel zum Magnetpolabschnitt 21a, wodurch eine Magnetschaltung gebildet wird. Daher kommt der bewegliche Kontakt 35 des in 3 dargestellten beweglichen Berührungsstücks 33 mit dem feststehenden Kontakt 12 in Kontakt und der bewegliche Kontakt 36 wird vom feststehenden Kontakt 14 getrennt.
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Wenn eine Spannung an die Wicklung 22 angelegt wird, um eine magnetische Kraftlinie in einer Richtung zu erzeugen, die die magnetischen Kraftlinien des in 4 dargestellten Permanentmagneten 32 aufhebt, wird das andere Ende 31b des in 3 dargestellten beweglichen Eisenstücks 31 zum Magnetpolabschnitt 21b des Eisenkerns 21 gegen die Magnetkraft des Permanentmagneten 32 gezogen. Somit dreht der bewegliche Block 30 um das Verbindungszungenstück 34 (5). Infolgedessen wird, nachdem der bewegliche Kontakt 36 des in 3 dargestellten beweglichen Berührungsstücks 33 mit dem feststehenden Kontakt 14 in Kontakt gekommen ist, das andere Ende 31b des in 4 dargestellten beweglichen Eisenstücks 31 zum Magnetpolabschnitt 21b des Eisenkerns 21 gezogen, um eine Magnetschaltung zu bilden.
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Selbst wenn das Anlegen der Spannung an die Wicklung 22 anschließend gestoppt wird, behält der bewegliche Block 30 seinen Zustand durch die Magnetkraft des Permanentmagneten 32 bei.
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Schließlich wird eine Spannung in eine Richtung, die der oben genannten Anlegungsrichtung der Spannung entgegengesetzt ist, an die in 4 dargestellte Wicklung 22 angelegt. Infolgedessen, wenn die erzeugten magnetische Kraftlinien die magnetischen Kraftlinien des Permanentmagneten 32 überwinden, wird ein Ende 31a des in 4 dargestellten beweglichen Eisenstücks 31 zum Magnetpolabschnitt 21a des Eisenkerns 21 gezogen und der bewegliche Block 30 dreht um das Verbindungszungenstück 34 (5). Aus diesem Grund wird, nachdem der bewegliche Kontakt 35, der an einem Ende des in 3 dargestellten beweglichen Berührungsstücks 33 vorgesehen ist, mit dem feststehenden Kontakt 12 in Kontakt gekommen ist, ein Ende 31a des in 4 dargestellten beweglichen Eisenstücks 31 zum Magnetpolabschnitt 21a des Eisenkerns 21 gezogen.
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Danach werden die Kontakte durch Wiederholen desselben Betriebs geschaltet.
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Beispiel
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Die Hochfrequenzcharakteristika des elektromagnetischen Relais, das mit dem magnetischen Abschirmungskörper 50 gemäß der Ausführungsform versehen ist, wurden analysiert. Das Analysenergebnis ist in der Grafik von 8 dargestellt.
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Vergleichsbeispiel
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Als Vergleichsbeispiel wurde eine Einhausung verwendet, wo eine Metalleinhausung, die die gesamte Einhausung bedeckt, ohne Bildung eines magnetischen Abschirmungskörpers der Metallplattierung auf der Einhausung desselben elektromagnetischen Relais wie in der ersten Ausführungsform bedeckt wurde. Die anderen Hochfrequenzcharakteristika wurden unter denselben Bedingungen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform analysiert. Das Analysenergebnis ist in der Grafik von 8 dargestellt.
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Die Hochfrequenzcharakteristika werden durch eine Zeitdomänenreflektometrie- (TDR) Method in 8 gemessen. Die TDR-Methode bezieht sich auf eine Method zum Anlegen eines Hochgeschwindigkeitsimpulses oder eines Stufensignaleingangs an ein Messobjekt und Messen einer zurückkehrenden Reflexionswellenform. Aus der Reflexionswellenform kann eine charakteristische Impedanz im Verlauf des Hochfrequenzübertragungswegs erfasst werden. In 8,
- gibt „(A) Anschlussabschnitt“ eine charakteristische Impedanz nur einer distalen Region des gemeinsamen Anschlusses 17 in 2 an, der auf einer gedruckten Leiterplatten oberflächenmontiert ist.
- gibt „(B) Feststehender Kontaktanschluss“ eine charakteristische Impedanz in einer Region von einer Grenze der distalen Region zum gemeinsamen Anschlussempfänger 16 im gemeinsamen Anschluss 17 an.
- gibt „(C) Bewegliches Berührungsstück“ eine charakteristische Impedanz in einer Region von der Basis des Verbindungszungenstücks 34 des beweglichen Berührungsstücks 33 zum beweglichen Kontakt 36 an.
- gibt „(D) Feststehender Kontaktanschluss“ eine charakteristische Impedanz in einer Region vom feststehenden Kontakt 14 des feststehenden Kontaktanschlusses 15, der auf dem feststehenden Kontaktanschluss 15 vorgesehen ist, zu einer Grenze einer distalen Region an, die auf der gedruckten Leiterplatten oberflächenmontiert ist.
- gibt „(E) Anschlussabschnitt“ eine charakteristische Impedanz nur einer distalen Region des feststehenden Kontaktanschlusses 15 an, der auf der gedruckten Leiterplatten oberflächenmontiert ist.
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Wie aus 8 erkennbar ist, zeigt sich, dass die Reflexionswellenform des Beispiels der charakteristischen Impedanz (50 Ω) näher ist als die Reflexionswellenform des Vergleichsbeispiels. Infolgedessen wurde festgestellt, dass die Variation in der charakteristischen Impedanz in dem Beispiel geringer ist und die Leckage des Hochfrequenzsignals kleiner als im Vergleichsbeispiel ist.
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Zweite Ausführungsform
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In einer zweiten Ausführungsform, wie in 9 bis 15 dargestellt, wurde eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung an der Einhausung 40 des elektromagnetischen Relais wie in der ersten Ausführungsform angebracht. Ein Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist, dass auch ein magnetischer Abschirmungskörper 60 an der Innenumfangsfläche der Einhausung 40 durch das MID-Formungsverfahren gebildet ist. Daher wird der Unterschied zu der ersten Ausführungsform beschrieben und dieselben Teile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird unterlassen.
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Der magnetische Abschirmungskörper 60 ist an jedem Eckabschnitt vorgesehen, der der Innenumfangsfläche der Einhausung 40 zugewandt ist. Insbesondere, wie in 11 dargestellt, hat der magnetische Abschirmungskörper 60 zwei Arme 61, die sich von beiden Enden erstrecken. Der Arm 61 hat eine Form, die beide Enden des beweglichen Berührungsstücks 33 der ersten Ausführungsform umgibt. Ferner ist der magnetische Abschirmungskörper 60 mit dem röhrenförmigen magnetischen Abschirmungsabschnitt 51 des magnetischen Abschirmungskörpers 50 über einen Schenkel 62, der sich nach unten erstreckt, elektrisch verbunden.
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Gemäß der Ausführungsform, wie in 14 und 15 dargestellt, sind beide Enden des beweglichen Berührungsstücks 33 so angeordnet, dass sie einen winzigen Spalt zwischen dem magnetischen Abschirmungskörper 60, der an der Innenfläche einer Einhausung aus Harz angebracht ist, die ein Dielektrikum ist, und seinem Arm 61 gebildet wird. Infolgedessen wird eine komplanare Linienstruktur ähnlich jener der ersten Ausführungsform gebildet.
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Daher ist gemäß der zweiten Ausführungsform nicht nur der magnetische Abschirmungskörper 50, sondern auch der magnetische Abschirmungskörper 60 vorgesehen, wodurch die charakteristische Impedanz leicht eingestellt werden kann. Daher wird die Variation in der charakteristischen Impedanz im Hochfrequenzübertragungsweg leichter verringert und die Hochfrequenzcharakteristika können verbessert werden. Es besteht daher ein Vorteil, dass der Grad an Konstruktionsfreiheit erweitert wird, um die Anwendung weiter auszudehnen.
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Dritte Ausführungsform
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In einer dritten Ausführungsform, wie in 16 bis 22 dargestellt, wurde eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Schalter 70 angewendet. Der Schalter 70 ist aus einer plattenförmigen Basis 71, einer kastenförmigen Einhausung 80 und einem Betätigungshebel 100 gebildet, der an der kastenförmigen Einhausung 80 montiert ist.
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Wie in 18 dargestellt, ist die plattenförmige Basis 71 einstückig mit zwei feststehenden Kontaktanschlüssen 72, 73 geformt, sodass feststehende Kontakte 74, 75 an beiden Seitenrändern der oberen Oberfläche freiliegen. Ferner hat die plattenförmige Basis 71 vier Positionierungsschenkel 76, die von ihrer unteren Oberfläche zwischen den feststehenden Kontaktanschlüssen 72, 73 vorragen. In der plattenförmigen Basis 71 ist ein magnetischer Abschirmungskörper 90 auf der unteren Oberfläche, die die Positionierungsschenkel 76 enthält, durch das MID-Formungsverfahren gebildet.
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Die kastenförmige Einhausung 80 hat eine Kastenform, die die obere Oberfläche der plattenförmigen Basis 71 bedecken kann, und ein Bedienungsloch 81 ist an der Deckfläche gebildet. Zusätzlich hat die kastenförmige Einhausung 80 einen magnetischen Abschirmungskörper 91 mit einer Ringform und der an ihrer Außenfläche durch das MID-Formungsverfahren gebildet ist. Der magnetische Abschirmungskörper 91 ist mit dem magnetischen Abschirmungskörper 90 durch einen Verbindungsabschnitt 92 elektrisch verbunden. Daher kann der magnetische Abschirmungskörper 91 über den magnetischen Abschirmungskörper 90, der die Positionierungsschenkel 76 der plattenförmigen Basis 71 bedeckt, mit der Masse verbunden werden.
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Wie in 18 dargestellt, hat der Betätigungshebel 100 im Querschnitt eine umgekehrte T-Form und ein Verstemmvorsprung 101, der auf seiner unteren Oberfläche vorgesehen ist, wird eingesetzt und in einem Verstemmloch 108 eines beweglichen Berührungsstücks 105 befestigt. Das bewegliche Berührungsstück 105 hat eine Querschnittsform, in der bewegliche Kontakte 106, 107, die sich an beiden Enden des beweglichen Berührungsstücks 105 befinden, jeweils mit den feststehenden Kontakten 74, 75 in Kontakt sind. Der Betätigungshebel 100 ragt vom Bedienungsloch 81 der kastenförmigen Einhausung 80 vor, sodass ein Bedienungsvorsprung 102, der von der oberen Oberfläche des Betätigungshebels 100 vorragt, betätigbar ist.
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Durch eine Gleitbewegung des Bedienungsvorsprungs 102 des Betätigungshebels 100 kommen daher die beweglichen Kontakte 106, 107 jeweils mit den feststehenden Kontakten 74, 75 in Kontakt. Selbst wenn ein Hochfrequenzsignal zu dem feststehenden Kontaktanschluss 72, dem beweglichen Berührungsstück 105 und dem feststehenden Kontaktanschluss 73 läuft, ist s durch die magnetischen Abschirmungskörper 90, 91 magnetisch abgeschirmt. Es besteht somit ein Vorteil, dass nicht nur eine Leckage von Hochfrequenzsignalen, sondern auch ein Eintritt externer Signale verhindert werden kann.
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Vierte Ausführungsform
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In einer vierten Ausführungsform, wie in 22 bis 25 dargestellt, wurde eine magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Hochfrequenzsteckverbinder angewendet. Der Hochfrequenzsteckverbinder enthält einen Stecker 110 und eine Buchse 130.
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Der Stecker 110 wird durch einstückiges Formen von drei Verbindungstiften 112, 113, 114 gebildet, die Seite an Seite in einem Steckerkörper 111 angeordnet sind, der aus Harz gebildet ist, das als Dielektrikum dient. Ein magnetischer Abschirmungskörper 120 wird durch das MID-Formungsverfahren auf dem Steckerkörper 111 gebildet.
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Das heißt, in dem magnetischen Abschirmungskörper 120 sind ein oberer Teilabschnitt 121 und ein unterer Teilabschnitt 122, die so angeordnet sind, dass die Verbindungsstifte 112, 113, 114 von oben und unten eingeschlossen sind, durch einen Verbindungsabschnitt 123 elektrisch verbunden sind. Der Verbindungsabschnitt 123 ist mit dem Verbindungsstift 114, der mit der Masse verbunden ist, elektrisch verbunden.
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Ferner wird die Buchse 130 durch einstückiges Formen von drei Aufnahmestiften 132, 133, 134 gebildet, die Seite an Seite in einem Buchsenkörper 131 angeordnet sind, der aus Harz gebildet ist, das als Dielektrikum dient. Im Buchsenkörper 131 wird ein magnetischer Abschirmungskörper 140 durch das MID-Formungsverfahren gebildet.
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Das heißt, im magnetischen Abschirmungskörper 140 sind ein oberes Teilstück 141 und ein unteres Teilstück 142, die so gebildet sind, dass die Aufnahmestifte 132, 133, 134 von oben und unten umschlossen sind, durch einen Verbindungsabschnitt 143 elektrisch verbunden. Der Verbindungsabschnitt 143 ist mit dem Aufnahmestift 134, der mit der Masse verbunden ist, elektrisch verbunden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Es versteht sich, dass die magnetische Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf das elektromagnetische Relais, den Schalter und den Steckverbinder, wie oben beschrieben, beschränkt ist und bei anderen elektrischen Vorrichtungen und elektronischen Komponenten mit einer Hochfrequenzübertragungskomponente in einem Gehäuse aus Harz angewendet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektromagnetisches Relais
- 11
- Basis
- 12
- Feststehender Kontakt
- 13
- Feststehender Kontaktanschluss
- 14
- Feststehender Kontakt
- 15
- Feststehender Kontaktanschluss
- 16
- Gemeinsamer Anschlussempfänger
- 17
- Gemeinsamer Anschluss
- 18
- Wicklungsanschluss
- 20
- Elektromagnetblock
- 21
- Eisenkern
- 22
- Wicklung
- 23
- Spule
- 30
- Beweglicher Block
- 31
- Bewegliches Eisenstück
- 32
- Permanentmagnet
- 33
- Bewegliches Berührungsstück
- 40
- Einhausung
- 41
- Anschlussabschnitt
- 50
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 51
- Röhrenförmiger magnetischer Abschirmungsabschnitt
- 60
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 61
- Arm
- 62
- Schenkel
- 70
- Schalter
- 71
- Plattenförmige Basis
- 72
- Feststehender Kontaktanschluss
- 73
- Feststehender Kontaktanschluss
- 74
- Feststehender Kontakt
- 75
- Feststehender Kontakt
- 76
- Positionierungsschenkel
- 80
- Kastenförmige Einhausung
- 81
- Bedienungsloch
- 90
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 91
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 92
- Verbindungsabschnitt
- 110
- Stecker
- 111
- Steckerkörper
- 120
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 121
- Oberer Teilabschnitt
- 122
- Unterer Teilabschnitt
- 123
- Verbindungsabschnitt
- 130
- Buchse
- 131
- Buchsenkörper
- 140
- Magnetischer Abschirmungskörper
- 141
- Oberer Teilabschnitt
- 142
- Unterer Teilabschnitt
- 143
- Verbindungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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