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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung, wie zum Beispiel einen Motor oder dergleichen, der beispielsweise in einem Getriebegehäuse verwendet wird, welches Öl enthält.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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4 ist eine Draufsicht auf einen Schrittmotor 1. 5 ist eine Schnittansicht des in 4 gezeigten Schrittmotors 1 entlang einer Linie V-V. 6 ist eine Schnittansicht des in 5 gezeigten Schrittmotors 1 entlang einer Linie VI-VI. 7 ist eine Schnittansicht des in 5 gezeigten Schrittmotors 1 entlang einer Linie VII-VII. 8 ist eine Perspektivansicht eines kritischen Bereichs des in 4 dargestellten Schrittmotors 1.
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In den Zeichnungen beinhaltet der Schrittmotor 1, der von einem Permanentmagnettyp ist und in einem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) vorgesehen ist, welches Öl enthält: ein Harzgehäuse 2, ein zylindrisches Harzgehäuse 12, das mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, einen Motorkörper 3, der in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist, eine Welle 4, die durch den Motorkörper 3 zu rotieren ist, und eine Umwandlungsstruktur zum Umwandeln der Rotationsbewegung der Welle 4 in eine Linearbewegung. Das Gehäuse 2 und das Gehäuse 12 bilden eine Abdeckung.
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Der Motorkörper 3 beinhaltet einen Stator 5, der an dem Gehäuse 2 fixiert ist, und einen Rotor 6, der an der Welle 4 befestigt ist. Der Statur 5 beinhaltet eine Wicklung 7, die einen Leiter besitzt, der aus einem mit einem isolierenden Film ummantelten Kupferdraht hergestellt ist, der in einer Vielzahl von Windungen gewickelt ist, Wicklungsanschlüsse 8, die aus der Wicklung 7 herausgeführt sind, Verbindungsanschlüsse 9, die mit den Wicklungsanschlüssen 8 verbunden sind, und externe Anschlüsse 25, die mit den Verbindungsanschlüssen 9 verbunden sind. Der Rotor 6 beinhaltet eine Buchse 10, die an der Welle 4 fixiert ist, und einen hohlen, zylindrischen Permanentmagneten 11, der an der Buchse 10 fixiert ist.
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Das Gehäuse 12 ist an seinem ersten Ende durch eine Vielzahl von Schrauben 12A, die sich parallel zu der Welle 4 erstrecken, an dem Gehäuse 2 befestigt. Das Gehäuse 2 ist innen mit einem kreisförmigen, zusammenpassenden Loch 2a versehen, und das Gehäuse 12 ist mit einem zusammenpassenden Element 12a versehen, das in das zusammenpassende Loch 2a einzufügen ist. In 6 ist das zusammenpassende Element 12a an seinem Außenumfang mit drei Positionierungsvorsprüngen 12b versehen, wobei die Positionierungsvorsprünge 12b in radialen Richtungen hervorragen und in Kontakt mit dem Innenumfang des zusammenpassenden Lochs 2a stehen. Das Gehäuse 12 ist an einer Fläche, die in Verbindung mit dem Gehäuse 2 steht, mit einer ringförmigen Nut 12c versehen.
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Das Gehäuse 12 ist mit einem Gehäusedurchgangsloch 12d versehen, welches eine Verbindung zwischen der Außenseite und der Innenseite des Gehäuses 12 herstellt, wobei das Gehäusedurchgangsloch 12d an einer Seitenfläche des Gehäuses 12 vorgesehen ist. Ein Filter 13 zum Einfangen von Verunreinigungen eines Öls ist in dem Gehäusedurchgangsloch 12d vorgesehen. Die Welle 4 ist drehbar durch Lager 14 und 15 getragen. Das in dem Gehäuse 15 befestigte Lager 15 ist ein Lager des Gummidichtungstyps.
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Das Gehäuse 12 ist an seinem zweiten Ende, das dem ersten Ende, das an dem Gehäuse 2 fixiert ist, gegenüberliegt, mit einer Stange 16 versehen, die sich mit der Rotation der Welle 4 entlang der Achse der Welle 4 hin und her bewegt. Die Stange 16 ist an dem Basisende der Stange 16 in das Gehäuse 12 eingefügt, und das andere Ende der Stange 16 ragt aus dem zweiten Ende des Gehäuses 12 heraus. Die Stange 16 ist mit einem Durchgangsloch 16a versehen, welches das Innere des Gehäuses 12 und das Innere der Stange 16 verbindet. Das Gehäuse 12 ist an der Innenfläche des zweiten Endes mit einer Manschette 17 zum Führen der sich linear bewegenden Stange 16 versehen, und mit einer Öldichtung 18, die vermeidet, dass eine Verunreinigung von dem Außenumfang der Stange 16 her eindringt, und mit einem ringförmigen Stopper 19 zum Beschränken der Linearbewegung der Stange 16.
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Die Umwandlungsstruktur beinhaltet ein mit einem Gewinde versehenes Teil 4a der Welle 4, ein Führungselement 20 aus Harz, welches an dem Basisende der Stange 16 angeordnet und mit dem mit einem Gewinde versehenen Teil 4a gekuppelt ist, und einen metallischen Stopper 21 zum Beschränken der Linearbewegung der Stange 16 an der anderen Seite des ringförmigen Stoppers 19. Das Führungselement 20 und der Stopper 21 beihaltet jeweils Stopperflächen 20b und 21a, die sich rechtwinklig zu der Rotationsachse der Welle 4 befinden. in 7 ist das Führungselement 20 mit Rotationsbeschränkungsvorsprüngen 20a zum Beschränken der Rotation der Stange 16 versehen, die sich in radialen Richtungen an dem Außenumfang des Führungselementes 20 erstrecken. Mit dieser Anordnung wird das Führungselement 20 durch die Rotation der Welle 4 in der axialen Richtung der Welle 4 bewegt. An die Stange 16 ist ein Harzelement 22 montiert, das mit dem ersten Verbindungsstück 30 an dem Ende, welches dem Basisende der Stange 16 gegenüberliegt, zusammen zu kuppeln ist.
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In dem Schrittmotor 1, der die oben beschriebene Konfiguration besitzt, wird, wenn ein elektrischer Strom über die Anschlussteile 25 an die Wicklung 7 angelegt wird, ein rotationsantreibendes Magnetfeld in der Wicklung 7 generiert, wodurch der Rotor 6 und die Welle 4 als eine Einheit rotiert werden. Die Welle 4 ist an dem mit einem Gewinde versehenen Teil 4a der Welle 4 mit dem Führungselement 20 verbunden, und die Drehbewegung des Führungselementes 20 ist beschränkt, wodurch die Drehbewegung der Welle 4 in die Linearbewegung des Führungselementes 20 und der Stange 16 umgewandelt wird.
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Durch die Linearbewegung der Stange 16 in beiden Richtungen wird das Getriebekontrollventil (nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen, wodurch das Rotationsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Antriebsschaft und dem Maschinenschaft variiert, wie oben beschrieben.
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In einem bekannten Schrittmotor 1 werden verzinnte Wicklungsanschlüsse 8, die aus Kupfer hergestellt und aus einer Wicklung 7 herausgeführt sind, in ein Öl eingetaucht, welches Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen enthält. Deshalb besteht ein Problem dahingehend, dass die Verzinnung durch den Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen wird, und eine chemische Reaktion zwischen dem Kupfermaterial und dem Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen erzeugt wird, wodurch Abtrennungen/Abschaltungen auftreten.
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STAND DER TECHNIK
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Die
US 5 057 732 A offenbart einen elektrischen Motor, der einen Spulenkörper beinhaltet, auf den Drähte gewickelt werden und an dem Verbindungsplatten befestigt sind. Die Drähte werden um die Verbindungsplatten gewickelt, welche teilweise in einem Gehäuse des Elektromotors eingegossen sind.
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Die
US 2 306 675 A offenbart mechanische Eigenschaften verschiedener Blei-Zinn-Legierungen.
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Die
DE 19 03 006 A offenbart eine Isolierung einer Lötverbindung mittels einem nachgiebigen Material.
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In 9 sind die Wicklungsanschlüsse 8 durch Löten unter Verwendung eines Lötmaterials, welches Zinn als eine Hauptkomponente enthält, elektrisch mit einem Leiter 51 verbunden, und zwar an Enden 51a des Leiters 51, an denen eine äußere Ummantelung entfernt ist, um Kupferdrähte freizulegen. Es besteht auch ein Problem dahingehend, dass das gelötete Material an verbundenen Teilen A durch den Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen wird, und eine chemische Reaktion zwischen dem Kupfermaterial und dem Schwefel und organischen Schwefelzusammensetzungen erzeugt wird, wodurch Abtrennungen/Abschaltungen auftreten.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromagnetische Vorrichtung bereitzustellen, in welcher der Widerstand gegen Abtrennungen/Abschaltungen in Wicklungsanschlüssen und Leitern erhöht ist.
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Was dies anbelangt, so wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine elektromagnetische Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch bereitgestellt, die in Öl verwendet wird, und insbesondere aufweist: eine Wicklung, die einen Leiter beinhaltet, der mit einer äußeren Ummantelung umhüllt und um eine Spule herumgewickelt ist; und einen Wicklungsanschluss, der an einem Endteil des Leiters, welches aus der Wicklung herausgeführt ist, elektrisch mit dem Leiter verbunden ist, wobei die äußere Ummantelung an dem Endteil des Leiters entfernt ist, und von dem Wicklungsanschluss und dem Endteil jeweils zumindest der Wicklungsanschluss oder das Endteil mit einem schützenden Film überzogen ist, der aus einem Material hergestellt ist, welches eine geringe Permeabilität zu reinem Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt.
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Es wird eine elektromagnetische Vorrichtung bereitgestellt, die in Öl verwendet wird, umfassend: eine Wicklung, die einen Leiter beinhaltet, der mit einer äußeren Ummantelung umhüllt und um eine Spule herumgewickelt ist; und einen Wicklungsanschluss, der an einem Endteil des Leiters, das aus der Wicklung herausgeführt ist, elektrisch mit dem Leiter verbunden ist, wobei die äußere Ummantelung des Endteils des Leiters entfernt ist, worin von dem Wicklungsanschluss und dem Endteil zumindest der Wicklungsanschluss oder das Endteil mit einem Überzug überzogen ist, der aus einem Harz hergestellt ist, welches eine geringe Permeabilität zu reinem Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht eines Schrittmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Frontalansicht eines in 1 gezeigten Stators;
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3 ist eine Schnittansicht des in 2 gezeigten Stators entlang einer Linie III-III;
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4 ist eine Draufsicht auf einen bekannten Schrittmotor;
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5 ist eine Schnittansicht des in 4 gezeigten bekannten Schrittmotors entlang einer Linie V-V;
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6 ist eine Schnittansicht des in 5 gezeigten bekannten Schrittmotors entlang einer Linie VI-VI;
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7 ist eine Schnittansicht des in 5 gezeigten bekannten Schrittmotors entlang einer Linie VII-VII; und
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8 ist eine Perspektivansicht eines kritischen Abschnitts des in 4 gezeigten bekannten Schrittmotors.
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9 ist eine Frontalansicht des in 5 gezeigten Stators;
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10 ist eine Schnittansicht eines in 2 gezeigten, verbundenen Teils A;
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11 ist eine Schnittansicht eines kritischen Abschnitts des Schrittmotors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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12 ist eine Schnittansicht eines kritischen Abschnitts des Schrittmotors gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine Schnittansicht eines Schrittmotors 100, der eine elektromagnetische Vorrichtung ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Frontalansicht eines Stators 105, der in dem in 1 gezeigten Schrittmotor 100 enthalten ist. 3 ist eine Schnittansicht des in 2 gezeigten Stators entlang einer Linie III-III. Auf Komponenten, welche die gleichen Komponenten sind, wie die des in 5 gezeigten bekannten Schrittmotors, oder die zu diesen Komponenten korrespondieren, wird mit den gleichen Bezugszeichen Bezug genommen, und eine Beschreibung dieser Komponenten wird ausgelassen werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform sind Wicklungsanschlüsse 108, die an Enden 51a eines Leiters 51, die aus einer Wicklung 7 herausgeführt sind, elektrisch mit dem Leiter 51 verbunden sind, mit einem schützenden Film 108a verbunden, der aus einem Material hergestellt ist, welches eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Der Schutzfilm 108a ist durch Hochtemperaturlöten unter Verwendung einer bleireichen Zinn-Bleilegierung (Blei von nicht weniger als 90%, und der Rest Zinn) als ein Material für den Schutzfilm 108a gemäß der ersten Ausführungsform geformt.
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An verbundenen Teilen A der Enden 51a des Leiters 51, an denen Kupferdrähte durch Entfernen der äußeren Ummantelung freigelegt sind, sind die Wicklungsanschlüsse 108 auch mit einem schützenden Film 51b überzogen, der eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Der Schutzfilm 51b ist ebenfalls durch Hochtemperaturlöten unter Verwendung einer bleireichen Zinn-Bleilegierung (Blei von nicht weniger als 90% und der Rest Zinn) als ein Material für den Schutzfilm 51b geformt.
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Ein Überzug 110 liegt über den Schutzfilmen 108a und 51b. Der Überzug 110 ist aus einem Harz hergestellt, das eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Der Überzug 110 beinhaltet ein thermisch ausgehärtetes Expoxydharz.
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Der Überzug 110 kann aus einem thermisch aushärtenden modifizierten Phenolharz oder einem thermisch aushärtenden modifizierten Phenolharz, welches ein kaltes Flussmittel (rosin flux) beinhaltet, hergestellt sein.
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Gemäß dieser Ausführungsform sind die Wicklungsanschlüsse 108 mit dem schützenden Film 108a überzogen, der aus einem Material hergestellt ist, das eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt, wobei der schützende Film 108a durch Hochtemperaturlöten geformt ist, wodurch verhindert wird, dass die Wicklungsanschlüsse 108 durch Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen werden, wodurch das Risiko von Abtrennungen/Abschaltungen in den Anschlüssen 108 reduziert ist.
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Die Wicklungsanschlüsse 108 sind an verbundenen Teilen A der Enden 51a des Leiters 51, an denen Kupferdrähte durch Entfernen der äußeren Ummantelungen freigelegt sind, mit dem schützenden Film 51b überzogen, der eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt, wobei der schützende Film 51b durch Hochtemperaturlöten geformt ist, wodurch verhindert wird, dass die Enden 51a des Leiters 51 durch Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen werden, wodurch die Gefahr einer Abtrennung/Abschaltung in dem Leiter 51 reduziert ist.
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Der Überzug 110, der aus einem thermisch aushärtenden Epoxydharz hergestellt ist, dass eine geringe Permeabilität zu Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt, liegt jeweils über den Schutzfilmen 108a und 51b der Wicklungsanschlüsse 108 und des Leiters 51, wodurch das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in den Wicklungsanschlüssen 108 und dem Leiter 51 weiter reduziert wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform sind die Enden 5la des Leiters 51 mit den Doppelschichten von dem Schutzfilm 51b und dem Überzug 110 überzogen, wie in 10 gezeigt.
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Die Enden 51a des Leiters 51, von denen die äußere Ummantelung entfernt ist, können mit dem Schutzfilm 51b und dem Überzug 110 jeweils überzogen sein, und die Wicklungsanschlüsse 108 können jeweils mit dem Schutzfilm 51b und dem Überzug 110 überzogen sein, wie in 11 und 12 gezeigt.
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Obwohl in dieser Ausführungsform ein Schrittmotor als eine elektromagnetische Vorrichtung verwendet wurde, ist die Erfindung nicht auf einen Schrittmotor beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch auf ein Getriebekontrollventil (ein Magnetventil) zum Kontrollieren eines Getriebes angewendet werden, in welchem ein Ölstrom oder ein Öldruck durch Beschränken von Ölbahnen kontrolliert wird, in dem bewegliche Ventile verwendet werden, welche durch eine elektromagnetische Kraft arbeiten, die durch eine Wicklung generiert wird, wodurch das Rotationsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen einem Antriebsschaft und einem Maschinenschaft variiert wird.
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Ein Legierung, die zum Hochtemperaturlöten zu verwenden ist, kann Blei von nicht weniger als 60% beinhalten.
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Wie oben beschrieben, umfasst gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektromagnetische Vorrichtung: eine Wicklung, die einen Leiter beinhaltet, der mit einer äußeren Ummantelung umhüllt und um eine Spule herumgewickelt ist; und einen Wicklungsanschluss, der an einem Endteil eines Leiters, das aus der Wicklung herausgeführt ist, elektrisch mit dem Leiter verbunden ist, wobei die äußere Ummantelung an dem Endteil des Leiters entfernt ist, und wobei von dem Wicklungsanschluss und dem Endteil zumindest der Wicklungsanschluss oder das Endteil jeweils mit einem schützenden Film überzogen ist, der aus einem Material hergestellt ist, das eine geringe Permeabilität zu reinem Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Deshalb wird verhindert, dass der Wicklungsanschluss und das Ende des Leiters durch Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen werden, wodurch das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter reduziert wird.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektromagnetische Vorrichtung: eine Wicklung, die einen Leiter beinhaltet, der mit einer äußeren Ummantelung umhüllt und um eine Spule herumgewickelt ist; und einen Wicklungsanschluss, der an einem Endteil des Leiters, das aus der Wicklung herausgeführt ist, elektrisch mit dem Leiter verbunden ist, wobei die äußere Ummantelung an dem Endteil des Leiters entfernt ist, worin von dem Wicklungsanschluss und dem Endteil zumindest der Wicklungsanschluss oder das Endteil mit einem Überzug überzogen ist, der aus einem Harz hergestellt ist, das eine geringe Permeabilität zu reinem Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Deshalb wird verhindert, dass der Wicklungsanschluss und das Ende des Leiters durch Schwefel und organische Schwefelzusammensetzungen angefressen werden, wodurch das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter reduziert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der schützende Film mit einem Überzug überzogen sein, der aus einem Harz hergestellt ist, das eine geringe Permeabilität zu reinem Schwefel und Schwefelzusammensetzungen besitzt. Deshalb wird das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter weiter reduziert.
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Gemäß einer noch anderen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann der schützende Film aus einem Hochtemperaturlötmittel zusammengesetzt sein bzw. bestehen. Deshalb kann bei geringen Kosten das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter verringert werden.
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Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Überzug ein thermisch aushärtendes Epoxydharz umfassen. Deshalb kann bei geringen Kosten das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter reduziert werden.
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Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Überzug ein thermisch ausgehärtetes modifiziertes Phenolharz umfassen. Deshalb kann bei geringen Kosten das Risiko einer Abtrennung/Abschaltung in dem Wicklungsanschluss und dem Leiter reduziert werden.
