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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder und einen den elektrischen Verbinder aufweisenden Motor, insbesondere einen bürstenlosen Motor.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein Elektromotor erhält Energie und empfängt Steuersignale über eine Verbindungsvorrichtung, die lediglich eine elektrische Verbindung zwischen Motoranschlüssen und Enden eines Kabelbaums sicherstellen kann. Die Verbindungsvorrichtung überträgt die Energie und die Steuersignale zu dem Motor.
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Der Motor kann eine Überstromschutzkomponente wie beispielsweise eine Sicherung enthalten, um im Falle einer nicht sachgemäßen Stromversorgung einen Motorschaden zu verhindern. Im Allgemeinen ist die Sicherung direkt auf einer Leiterplatte installiert, die in den Motor integriert ist.
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Jedoch ist beim Einbau der Sicherung Vorsicht geboten, da die Leiterplatte des Motors bei diesem Vorgang leicht beschädigt werden kann. Wenn darüber hinaus die Sicherung irreparabel beschädigt ist, muss die Sicherung ausgetauscht werden. Auch dieser Vorgang erfordert Umsicht, da auch hier die Leiterplatte des Motors schnell beschädigt werden kann.
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ÜBERSICHT
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Aus diesem Grund werden ein elektrischer Verbinder und ein Motor gewünscht, die diesem Problem abhelfen können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Verbinder für einen Elektromotor angegeben. Der Elektromotor hat eine Aufnahme, in der eine Mehrzahl von Motoranschlüssen befestigt ist. Der elektrische Verbinder hat einen elektrisch isolierenden Hauptkörper, eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen, die durch den Hauptkörper befestigt sind, und mindestens ein Stromschutzelement, das in dem Hauptkörper positioniert ist. Der Hauptkörper hat eine Vorderseite, die für eine Verbindung mit dem Motor konfiguriert ist, und eine Rückseite, die für eine Verbindung mit einem entsprechenden Kabelbaum konfiguriert ist. Die elektrischen Anschlüsse haben eine Mehrzahl von vorderen Enden, die für einen Anschluss von entsprechenden Motoranschlüssen konfiguriert sind, und eine Mehrzahl von hinteren Enden, die für einen Anschluss von entsprechenden Enden des Kabelbaums konfiguriert sind.
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Vorzugsweise umfasst der elektrische Verbinder ferner mindestens ein elektromagnetisches Unterdrückungselement, das in dem Hauptkörper positioniert ist.
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Vorzugsweise ist das mindestens eine Stromschutzelement eine Sicherung und das mindestens eine elektromagnetische Unterdrückungselement ein elektrolytischer Kondensator.
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Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper ein erstes Gehäuse mit einer offenen Seite für die Montage des mindestens einen Stromschutzelements und ein zweites Gehäuse mit einer offenen Seite für die Montage des mindestens einen elektromagnetischen Unterdrückungselements.
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Vorzugsweise sind das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse in einer horizontalen Richtung des elektrischen Verbinders einander benachbart.
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Vorzugsweise enthält das erste Gehäuse eine Teilungsplatte, die einen Innenraum des ersten Gehäuses in einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich unterteilt, wobei der erste Bereich für die Aufnahme des Stromschutzelements und der zweite Bereich für die Aufnahme der hinteren Enden des elektrischen Anschlusses konfiguriert ist.
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Vorzugsweise ist die offene Seite des ersten Gehäuses eine Oberseite oder eine Unterseite des ersten Gehäuses, und die offene Seite des zweiten Gehäuses ist eine Rückseite oder eine Vorderseite des zweiten Gehäuses.
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Vorzugsweise hat der Hauptkörper ferner eine erste Abdeckung und eine zweite Abdeckung, wobei die erste Abdeckung an der offenen Seite des ersten Gehäuses und die zweite Abdeckung an der offenen Seite des zweiten Gehäuses montiert ist.
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Vorzugsweise sind die elektrischen Anschlüsse durch das erste Gehäuse befestigt.
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Vorzugsweise umfassen die elektrischen Anschlüsse einen ersten Stromanschluss und einen zweiten Stromanschluss, wobei der erste Stromanschluss ein erstes Segment und ein zweites Segment umfasst und das erste Segment und das zweite Segment über das Stromschutzelement verbunden sind.
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Vorzugsweise liegt das zweite Segment in einer horizontalen Richtung des elektrischen Verbinders im Wesentlichen parallel zu dem ersten Segment.
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Vorzugsweise hat der zweite Stromanschluss einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen Verbindungsbereich, der im Wesentlichen senkrecht zu den beiden Bereichen angeordnet und zwischen diese geschaltet ist.
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Vorzugsweise hat der erste Stromanschluss ferner einen ersten Verlängerungsbereich und der zweite Stromanschluss einen zweiten Verlängerungsbereich, und das mindestens eine elektromagnetische Unterdrückungselement ist zwischen den ersten Verlängerungsbereich und den zweiten Verlängerungsbereich geschaltet.
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Vorzugsweise ist der Hauptkörper an der Aufnahme stabil montiert, und die vorderen Enden jedes elektrischen Anschlusses kontaktieren die Motoranschlüsse direkt und ohne Verschweißung.
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Vorzugsweise hat der Hauptkörper ferner einen Halterahmen, der sich von dem Hauptkörper horizontal nach vorne erstreckt und für den Eingriff mit dem Motor konfiguriert ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Elektromotor angegeben. Der Motor hat eine Aufnahme, in welcher eine Mehrzahl von Motoranschlüssen angeordnet ist, und einen elektrischen Verbinder. Der elektrische Verbinder hat einen elektrisch isolierenden Hauptkörper, eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen, die durch den Hauptkörper befestigt sind, und mindestens ein Stromschutzelement, das in dem Hauptkörper positioniert ist. Der Hauptkörper hat eine Vorderseite, die für eine Verbindung mit dem Motor konfiguriert ist, und eine Rückseite, die für eine Verbindung mit einem entsprechenden Kabelbaum konfiguriert ist. Die elektrischen Anschlüsse haben eine Mehrzahl von vorderen Enden, die für einen Anschluss der entsprechenden Motoranschlüsse konfiguriert sind, und eine Mehrzahl von hinteren Enden, die für einen Anschluss von entsprechenden Enden des Kabelbaums konfiguriert sind.
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Vorzugsweise ist der Motor ein bürstenloser Motor.
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In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Stromschutzelement in dem elektrischen Verbinder montiert. Der Vorgang für die Montage des Stromschutzelements ist einfach und führt nicht zu einer Beschädigung einer Leiterplatte des Motors.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. Dabei wird auf die anliegenden Zeichnungsfiguren Bezug genommen, in denen identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, in all diesen Figuren generell mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Dimensionen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren dargestellt sind, sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektromotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufnahme des Elektromotors von 1;
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3 ist ein Sprengbild eines elektrischen Verbinders des Elektromotors von 1;
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4 ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Verbinders von 1 bei abgenommener Abdeckung;
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5 ist eine Ansicht von 3 in einem montierten Zustand;
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6 zeigt ein Schaltungsdiagramm des Elektromotors von 1;
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7 ist eine perspektivische Ansicht der elektrischen Anschlüsse des elektrischen Verbinders von 3;
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8 ist eine perspektivische Ansicht von Signalanschlüssen des elektrischen Verbinders von 7;
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines Stromanschlusses des elektrischen Verbinders von 7;
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10 ist eine perspektivische Ansicht des anderen Stromanschlusses des elektrischen Verbinders von 7.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die technischen Lösungen der Ausführungsformen vorliegender Erfindung werden nachstehend verständlich und umfassend erläutert, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Dabei stellen die beschriebenen Ausführungsformen lediglich einen Teil der möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar und sind keineswegs erschöpfend. Sofern der Fachmann auf der Grundlage der beschriebenen Ausführungsformen ohne erfinderisches Zutun zu weiteren Ausführungsformen gelangt, fallen diese sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Wenn angegeben ist, dass ein Element an einem anderen Element "befestigt" ist, kann diese Befestigung direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Wenn angegeben ist, dass ein Element mit einem anderen Element "verbunden" ist, kann diese Verbindung direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Wenn angegeben ist, dass ein Element an einem anderen Element "angeordnet" ist, kann diese Anordnung direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Richtungsangaben wie "senkrecht", "horizontal", "links", "rechts" und ähnliche Richtungsangaben dienen lediglich Darstellungszwecken.
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Sofern nicht anders angegeben, haben sämtliche technischen und wissenschaftlichen Begriffe ihre übliche, dem Fachmann bekannte Bedeutung. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe dienen der Erläuterung und sind nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen. Der Begriff "und/oder" in der vorliegenden Beschreibung soll zum Ausdruck bringen, dass jede Kombination eines oder mehrerer der genannten und zugeordneten Elemente umfasst ist.
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Es wird auf 1 Bezug genommen. Der elektrische Verbinder 1 ist ausgebildet zum Verbinden eines Motors M und eines Kabelbaums 9. Vorzugsweise ist der Elektromotor M ein bürstenloser Motor und ist konfiguriert für den Antrieb von Flügeln einer Gebläseeinheit eines Motorfahrzeugs. Wie 2 zeigt, auf die nunmehr Bezug genommen wird, hat der Motor M eine Aufnahme 41 für eine Verbindung mit dem elektrischen Verbinder 1. Eine Mehrzahl von Motoranschlüssen 47 des Motors M ist in der Aufnahme 41 befestigt, um Strom zu beziehen und/oder Steuersignale zu empfangen und dadurch den Motor M anzutreiben und/oder Parameter der Drehung des Motors M zu steuern, beispielsweise die Drehzahl, die Drehrichtung, den Drehwinkel etc. Vorzugsweise sind die Motoranschlüsse 47 in einer vorgegebenen Richtung x-x aufeinander ausgerichtet.
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In einer entsprechenden Weise umfasst der Kabelbaum 9 eine Mehrzahl von Drähten für die Leitung von Energie, die beispielsweise von einer Batterie (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs bezogen wird, und/oder von Steuersignalen von einer Steuereinheit (nicht gezeigt). In der Ausführungsform ist der Kabelbaum 9 durch eine Verriegelung mit dem elektrischen Verbinder 1 verbunden. In alternativen Ausführungsformen kann der Kabelbaum 9 auf andere Weise mit dem elektrischen Verbinder 1 verbunden sein, zum Beispiel durch eine Verschraubung. In alternativen Ausführungsformen kann der Kabelbaum 9 auch ein Stecker oder eine Buchse sein. Eine entsprechende Buchse oder ein entsprechender Stecker (beides nicht gezeigt) können an dem elektrischen Verbinder 1 befestigt sein. Der Kabelbaum 9 kann mit dem elektrischen Verbinder 1 durch einen Eingriff mit der Buchse oder mit dem Stecker verbunden sein.
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Der elektrische Verbinder 1 hat einen im Wesentlichen starren Hauptkörper 3, der aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Bevorzugt besteht der Hauptkörper 3 aus einem geformten Kunststoffmaterial. Der Hauptkörper 3 hat eine Vorderseite 5, die für eine Verbindung mit der Aufnahme des Motors M konfiguriert ist, und eine Rückseite 7, die für eine Verbindung mit dem Kabelbaum 9 konfiguriert ist.
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Es wird auf die 3 und 5 Bezug genommen. Der Hauptkörper 3 hat ein erstes Gehäuse (nicht näher bezeichnet). Eine Mehrzahl von gegenseitig elektrisch isolierten elektrischen Anschlüssen 10 ist durch das erste Gehäuse befestigt, wobei die vorderen Enden 11 von der Vorderseite des ersten Gehäuses vorstehen und die hinteren Enden 13 in dem ersten Gehäuse liegen. Die vorderen Enden 11 sind für einen Anschluss von entsprechenden Motoranschlüssen 47 konfiguriert. Die zweiten Enden 13 sind für einen Anschluss von entsprechenden Enden 15 des Kabelbaums 9 konfiguriert.
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Das erste Gehäuse hat eine Oberseite (nicht näher bezeichnet) und eine Unterseite (nicht näher bezeichnet), wovon mindestens eine offen ist. Die offene Seite ist günstig für die Montage und die Verbindung von mindestens einem Stromschutzelement 19 und ferner für den Austausch des Stromschutzelements 19, sollte dieses beschädigt oder fehlerhaft sein. In der Ausführungsform ist die Oberseite offen. Das erste Gehäuse hat einen ersten Montagebereich 17 für die Aufnahme des Stromschutzelements 19. Das Stromschutzelement 19 kann eine Sicherung sein. Vorzugsweise enthält das erste Gehäuse ferner eine Teilungsplatte 18, die den Innenraum des ersten Gehäuses in einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich unterteilt. Der erste Bereich ist der erste Montagebereich 17, der ausgebildet ist für die Aufnahme des Stromschutzelements 19. Der zweite Bereich (nicht näher bezeichnet) ist ausgebildet für die Aufnahme der hinteren Enden 13 des elektrischen Anschlusses 10. Die hinteren Enden 13 des elektrischen Anschlusses 10 springen von der Teilungsplatte 18 vor, für die Verbindung mit entsprechenden Enden des Kabelbaums 9.
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Das Stromschutzelement 19 ist in dem elektrischen Verbinder 1 montiert. Der Vorgang für die Montage des Stromschutzelements 19 ist einfach und führt nicht zu einer Beschädigung einer Leiterplatte des Motors M.
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Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper 3 ein zweites Gehäuse 21 mit einer Vorderseite (nicht näher bezeichnet) und einer Rückseite (nicht näher bezeichnet), wovon mindestens eine offen ist. Die offene Seite eignet sich bequem zum Montieren und Verbinden wenigstens eines elektromagnetischen Unterdrückungselements 23 zum Unterdrücken von elektromagnetischen Störungen. Darüber hinaus eignet sich die offene Seite bequem für den Austausch des elektromagnetischen Unterdrückungselements 23, falls dieses beschädigt oder fehlerhaft ist. In der Ausführungsform ist die Rückseite des zweiten Gehäuses 21 offen. Mindestens ein zweiter Montagebereich 31 erstreckt sich von der offenen Rückseite zur geschlossenen Vorderseite und ist konfiguriert für die Aufnahme von mindestens einem elektromagnetischen Unterdrückungselement 23. In der Ausführungsform ist das mindestens eine elektromagnetische Unterdrückungselement in Form von zwei elektrolytischen Kondensatoren vorgesehen. Der mindestens eine zweite Montagebereich 31 ist in Form von zwei Hohlräumen vorgesehen, die rohrförmig sind und die jeweils einen elektrolytischen Kondensator aufnehmen. In der Ausführungsform sind die beiden Montagebereiche 17, 31 voneinander getrennt.
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In der Ausführungsform sind das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse 21 in einer horizontalen Richtung des elektrischen Verbinders 1 einander benachbart, wodurch die Gesamtdicke des elektrischen Verbinders 1 verringert werden kann. In alternativen Ausführungsformen können das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse 21 in einer vertikalen Richtung des elektrischen Verbinders 1 übereinander angeordnet sein, wodurch die Gesamtbreite des elektrischen Verbinders 1 verringert werden kann.
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Der Hauptkörper 3 umfasst ferner eine erste Abdeckung 25 und eine zweite Abdeckung 27. Die erste Abdeckung 25 ist an der Oberseite des ersten Gehäuses montiert. Die zweite Abdeckung 27 ist an der Rückseite des zweiten Gehäuses montiert. Die beiden Gehäuse sind bevorzugt derart angeordnet, dass sie mit den Abdeckungen 25, 27 fest im Eingriff sind. In der Ausführungsform sind die Gehäuse und die entsprechenden Abdeckungen über Verriegelungshaken 29 miteinander im Eingriff. In alternativen Ausführungsformen können die Abdeckungen 25, 27 einstückig mit dem Hauptkörper 3 ausgebildet sein.
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Es wird auf die 6 bis 10 Bezug genommen. Die elektrischen Anschlüsse 10 umfassen einen ersten Stromanschluss 30 für die Aufnahme einer ersten Spannung, einen zweiten Stromanschluss 32 für die Aufnahme einer zweiten Spannung und mindestens einen Signalanschluss 34 für den Empfang von Steuersignalen von dem Elektromotor. In der Ausführungsform ist der erste Stromanschluss 30 ein positiver Anschluss und der zweite Stromanschluss 32 ein negativer Anschluss. Es sind zwei Signalanschlüsse vorhanden.
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Die beiden Stromanschlüsse 30, 32 sind bevorzugt größer bemessen als die Signalanschlüsse 34, da die Stromanschlüsse 30, 32 höheren Spannungen und Strömen standhalten müssen. Die erste Spannung und die zweite Spannung sind so ausgelegt, dass sie eine Spannungsdifferenz erzeugen, um eine Aktivierung des Elektromotors M zu ermöglichen.
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Der erste Stromanschluss 30 hat ein erstes Segment 36 und ein zweites Segment 38. Das erste Segment 36 und das zweite Segment 38 liegen in der horizontalen Richtung des elektrischen Verbinders 1 im Wesentlichen parallel. Ein Teil des ersten Segments 36 befindet sich in dem ersten Montagebereich 17, und ein weiterer Teil des ersten Segments 36 springt in den zweiten Bereich des ersten Gehäuses vor, so dass dieser das hintere Ende 13 des ersten Stromanschlusses 30 ist. Ein Teil des zweiten Segments 38 befindet sich in dem ersten Montagebereich 17, und ein weiterer Teil des zweiten Segments 38 springt von dem ersten Gehäuse vor, so dass dieser das vordere Ende 11 des ersten Stromanschlusses 30 bildet. Die beiden Segmente 36, 38 sind über das Stromschutzelement 19 verbunden. Das Stromschutzelement 19 hat zwei Enden (nicht näher bezeichnet), die jeweils mit dem ersten Segment 36 und dem zweiten Segment 38 verbunden sind.
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In der Ausführungsform hat jedes der Segmente 36, 38 eine erste Montageöffnung 44. Jedes der Enden des Stromschutzelements 19 hat korrespondierend zu der ersten Montageöffnung 44 eine zweite Montageöffnung (nicht näher bezeichnet). Das Stromschutzelement 19 ist mit zwei Schrauben 40, die die beiden Öffnungen durchgreifen, und zwei entsprechenden Muttern 48 an den beiden Segmenten 36, 38 befestigt.
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Der zweite Stromanschluss 32 hat einen ersten Bereich 58, einen zweiten Bereich 56 und einen Verbindungsbereich 57, der im Wesentlichen senkrecht zu den beiden Bereichen und zwischen diese geschaltet ist. Der erste Bereich 58 und der zweite Bereich 56 liegen in der horizontalen Richtung des elektrischen Verbinders 1 im Wesentlichen parallel zueinander. Der Verbindungsbereich 57 ist in das erste Gehäuse eingelassen. Der erste Verbindungsbereich 58 springt von der Vorderseite des ersten Gehäuses vor, so dass er das vordere Ende 11 des zweiten Stromanschlusses 32 bildet. Der zweite Bereich 56 springt in den zweiten Bereich des ersten Gehäuses vor, so dass er das hintere Ende 13 des zweiten Stromanschlusses 32 bildet.
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Der erste Stromanschluss 30 hat ferner einen ersten Verlängerungsbereich 42, der in das zweite Gehäuse 21 hinein vorspringt. Der zweite Stromanschluss 32 hat ferner einen zweiten Verlängerungsbereich 59, der in das zweite Gehäuse hinein vorspringt. Das elektromagnetische Unterdrückungselement 23 ist zwischen die beiden Verlängerungsbereiche 42, 59 geschaltet.
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In einigen Ausführungsformen lässt sich der elektrische Verbinder 1 durch Verriegelungshaken, Schrauben oder anderen Ausbildungen stabil an dem Motor M montieren, so dass die vorderen Enden 11 der elektrischen Anschlüsse 10 allein durch den direkten Kontakt stabil mit den Motoranschlüssen 47 verbunden werden können. Ein Festschweißen der elektrischen Anschlüsse 10 an den Motoranschlüssen 47 ist daher nicht notwendig.
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In einigen Ausführungsformen kann der Hauptkörper 3 ferner einen Halterahmen 50 aufweisen, der sich von der Vorderseite 5 des Hauptkörpers 3 horizontal nach vorne erstreckt und für einen Eingriff mit dem Motor M konfiguriert ist und darüber hinaus ein stabiles Verbindungsverhältnis zwischen dem elektrischen Verbinder 1 und dem Motor M sicherstellt.
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In der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung werden die Verben "umfassen", "aufweisen", "enthalten" und "haben" sowie deren Varianten jeweils in einem einschließenden Sinn verwendet, wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, dass das genannte Element vorgesehen ist, ohne jedoch auszuschließen, dass auch noch weitere Elemente vorgesehen sind.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand von einer oder mehreren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Wie der Fachmann jedoch erkennen wird, sind verschiedene Modifikationen möglich. Aus diesem Grund wird der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die anliegenden Ansprüche bestimmt.
