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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine umlaufende Elektromaschine, wie beispielsweise einen Motor, und genauer gesagt auf eine umlaufende Klein-Elektromaschine, die einen Drehstellungsmelder und ein Schaltelementteil aufweist, das den Strom steuert, der durch die umlaufende Elektromaschine fließt, und die unter Einnahme eines geringen Raums befestigt werden kann, wie beispielsweise bei der Verwendung in Fahrzeugen.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einem Elektromotor mit einer integrierten Steuervorrichtung, wie er beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP H11- 27 903 A (auf den Seiten 4-5, 2) offenbart ist, ist ein Steuervorrichtungsgehäuse an einer Endklammer oder an einem Gehäuse an der Seite gegenüber der Lastseite eines Elektromotors befestigt, - und ein Kühlgebläse ist an einem Endbereich an der Seite gegenüber der Lastseite einer sich durch das Steuervorrichtungsgehäuse erstreckenden Welle befestigt. Das Steuervorrichtungsgehäuse enthält einen Wechselrichterkreis und einen Stellungsmelder eines Rotors, der an der Innenumfangsseite des Wechselrichterkreises angeordnet ist.
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Ausgangssignale von dem Elektromotor werden mit Hilfe einer AN-/AUS-Steuerung eines Schaltelementes des Wechselrichterkreises reguliert. Wenn das Schaltelement betätigt wird, erfolgt eine scharfe Magnetfeldänderung begleitet von der schnellen Änderung von Strömen, weshalb eine solche Magnetfeldänderung als elektromagnetische Störungen bei anderen Vorrichtungen oder Schaltungen auftaucht, die zu einer Fehlfunktion führen können.
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Bei dem Elektromotor mit integrierter Steuervorrichtung, wie er in der zuvor genannten japanischen Patentoffenlegungsschrift (ungeprüft) Nr. 27903/1999 offenbart ist, werden aufgrund der Tatsache, dass das Wechselrichterkreisteil mit dem Schaltelement und der Drehstellungsmelder des Rotors nahe beieinander angeordnet sind, Störungen, die durch die zuvor beschriebene scharfe Änderung des Magnetfeldes erzeugt werden, dem Ausgangssignal des Drehstellungsmelders überlagert. Somit besteht ein Problem dahingehend, dass die Position des Rotors fehlerhaft erfasst wird.
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Die
DE 100 43 736 A1 beschreibt eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, wobei ein Drehverschiebungsermittlungsmechanismus gegenüber Magnetfluss und Radiowellenrauschen abgedeckt bzw. abgeschirmt ist.
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Die
US 2005/0206253 A1 beschreibt einen Drehmelderaufbau für einen Elektromotor, wobei erste und zweite relativ zueinander drehbare Abschirmkomponenten den Drehmelderstator- und rotor umgeben, um diese von elektromagnetischer Energie von einem radiale außerhalb angeordneten Motorrotor und Motorstator abzuschirmen.
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Die
DE 10 2004 059 181 A1 beschreibt eine Maschine mit integriertem Drehgeber. Der Drehgeber enthält ein mit der Welle der Maschine mitrotierendes Geberelement und ein Sensorelement. Das Sensorelement enthält einen Hall-Sensor. Das Geberelement enthält Permanentmagnete.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung soll die zuvor beschriebenen Probleme lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine umlaufende Elektromaschine zu schaffen, bei der ein Drehstellungsmelder nicht durch das äußere Magnetfeld beeinträchtigt wird, und bei dem Störungen, die in den Ausgängen von dem Drehstellungsmelder beinhaltet sind, reduziert werden, um eine Fehlfunktion des Drehstellungsmelders zu verhindern.
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Die Aufgabe wird mit einer umlaufenden Elektromaschine nach Anspruch 1 gelöst.
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Bei der umlaufenden Elektromaschine gemäß der Erfindung wird aufgrund der Tatsache, dass ein Abschirmelement vorgesehen ist, das den Umfang eines Drehstellungsmelders abdeckt und das äußere Magnetfeld abschirmt, ein Großteil der Magnetfelder, die außerhalb des Drehstellungsmelders erzeugt werden, in dem Abschirmelement absorbiert, weshalb die Magnetfeldstärke um den Drehstellungsmelder bedeutsam klein wird. Somit werden die Störungen, die Ausgangssignale von dem Drehstellungsmelder überlagern, derart stark verringert, dass keine Fehlfunktion des Drehstellungsmelders auftritt.
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Die zuvor genannten und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine erste bevorzugte Ausführungsform einer umlaufenden Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine Seitenansicht in axialer Richtung des Umfangsbereichs eines Drehstellungsmelders in 1;
- 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils zum Erläutern von Effekten eines Abschirmelementes, das die Einflüsse eines Leistungsteils auf den Drehstellungsmelder reduziert;
- 4 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Abschirmelementes in einer laminierten Struktur;
- 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des wesentlichen Teils zur Erläuterung von Effekten eines Abschirmelementes, das Einflüsse eines Leistungsteils auf den Drehstellungsmelder reduziert;
- 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der umlaufenden Elektromaschine gemäß der Erfindung zeigt; und
- 7 ist eine Tabelle, die Ergebnisse von gemessenen Effekten auf die Abschirmelemente zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen zeigen ein Beispiel der Struktur einer umlaufenden Elektromaschine mit integrierter Steuervorrichtung, bei der eine Steuervorrichtung, die an der umlaufenden Elektromaschine befestigt ist, ein Schaltelementteil zum Steuern eines Stroms umfasst, der den um einen Stator oder einen Rotor gewickelten Wicklungen zugeführt wird.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform einer umlaufenden Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und 2 ist eine Seitenansicht in Axialrichtung des Umfangsbereichs eines Drehstellungsmelders. Die umlaufende Elektromaschine gemäß dieser ersten Ausführungsform umfasst einen Stator 2, der an Klammern 5 und 6 gehalten und befestigt ist, und einen Rotor 1, der eine Drehwelle 4 aufweist, die drehbar durch die Klammern 5 und 6 gehalten ist und koaxial in Bezug auf den Stator 2 gedreht wird. Der Stator 2 umfasst eine Statorwicklung 3, und der Rotor 1 umfasst eine Rotorwicklung 33. Eine Riemenscheibe 17 ist an der Lastseite der Drehwelle 4 befestigt, und die Riemenscheibe 17 ist mit nicht dargestellten Lasten verbunden. Ein Leistungsteil 18 mit einem Schaltelement 9 und einem Kühlkörper 10 ist an der Klammer 5 an der Seite gegenüber der Lastseite befestigt. Ein Steuerschaltungsteil 13, welches das Schaltelement 9 des Leistungsteils 18 steuert, ist in einem Gehäuse 15 enthalten, das an der Außenseite (in einer der Lastseite entgegen gesetzten Richtung) des Leistungsteils 18 befestigt ist. Ein Drehstellungsmelder 11 ist an dem Ende an der Seite gegenüber der Lastseite der Drehwelle 4 befestigt. Ein Raum 19 ist zwischen dem Drehstellungsmelder 11 und dem Leistungsteil 18 ausgebildet, das an der Außenumfangsseite des Drehstellungsmelders 11 angeordnet ist. Das Leistungsteil 18 ist konzentrisch mit der Drehwelle 4 angeordnet. Wenn eine umlaufende Elektromaschine beispielsweise mit einem Dreiphasenwechselstrom gesteuert werden soll, wie es in 2 gezeigt ist, sind die U-Phase, V-Phase und W-Phase an beiden Seiten des Umfangs in einer horizontalen Richtung und an dem unteren Bereich des Umfangs in einer vertikalen Richtung angeordnet. Im Falle beispielsweise einer feldwicklungsartigen, umlaufenden Elektromaschine ist ferner ein Bürstenteil 8, das Strom durch die Rotorwicklung 33 führt, in dem verbleibenden oberen Raum des Umfangs in vertikaler Richtung angeordnet. Dank eines solchen Aufbaus wird der Raum effektiv genutzt, so dass eine kompakte umlaufende Elektromaschine mit integrierter Steuervorrichtung erzielt werden kann.
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Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der umlaufende Drehstellungsmelder 11 eine mit der Drehwelle 4 im Wesentlichen konzentrische Kontur. Radial zwischen dem Drehstellungsmelder 11 und dem Leistungsteil 18 ist ein Raum 19 mit einer zylindrischen Form oder nahezu prismatischen Form mit darin zentrierter Drehwelle 4 ausgebildet. Ein Abschirmelement 12 mit einer konzentrisch mit der Drehwelle 4 ausgebildeten Kontur ist in dem Raum 19 befestigt, um den Außenumfang des Drehstellungsmelders 11 abzudecken.
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Durch Ausbilden des Raums 19 und Befestigen des Abschirmelementes 12 unter Nutzung des Raums 19 ist es somit möglich, eine kompakte umlaufende Elektromaschine mit integrierter Steuervorrichtung zu erzielen.
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Zum Zeitpunkt des EIN-/AUS-Schaltens des Schaltelementes 9 tritt die scharfe Änderung des Magnetfeldes koppelnd mit dem Drehstellungsmelder 11 auf, die aus der scharfen Änderung des Stroms resultiert, wodurch eine Störung der Ausgangssignale des Drehstellungsmelders 11 erzeugt wird. Die Störung wird bei einem Drehpositionssignal an die Steuerschaltungsseite übertragen, was zu einem Drehfehler der umlaufenden Elektromaschine führt.
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Um ein solches Auftreten einer derartigen scharfen Änderung des Magnetfeldes zu bewältigen, ist bei dieser ersten Ausführungsform, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, das Abschirmelement 12 in dem Raum 19, der zwischen dem Leistungsteil 18 und dem Drehstellungsmelder 11 ausgebildet ist, angeordnet, um den Umfang des Drehstellungsmelders 11 abzudecken, so dass die Störung, die an dem Drehstellungsmelder 11 auftritt, verringert wird.
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In diesem Fall wird zur Verbesserung des Abschirmeffektes bevorzugt, dass ein Abschirmelement 12 angeordnet wird, das eine axiale Länge aufweist, die im Wesentlichen der Länge L des Drehstellungsmelders 11 entspricht, wie es in 1 gezeigt ist, um einen Ring um den gesamten Umfang des Drehstellungsmelders 11 auszubilden, wie es in 2 gezeigt ist.
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Die 3 und 5 sind vergrößerte Querschnittsansichten von Hauptbereichen zur Erläuterung von Effekten des Abschirmelementes, welches die Einflüsse des Leistungsteils 18 auf den Drehstellungsmelder reduziert. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Konstruktion des Abschirmelementes zeigt. 3 zeigt einen Fall, in dem das Abschirmelement 12a, das aus einem Material mit hoher Leitfähigkeit hergestellt ist, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, zwischen dem Leistungsteil 18 und dem Drehstellungsmelder 11 angeordnet ist.
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Wie es in 3 gezeigt ist, wird an dem Abschirmelement 12a ein Wirbelstrom 20 in einer die scharfe Feldänderung, die zum Zeitpunkt des EIN-/AUS-Schaltens des Schaltelementes erzeugt wird, aufhebenden Richtung erzeugt, und ein magnetisches Feld zum Koppeln innerhalb des Abschirmelementes 12a wird an dem Drehstellungsmelder 11 abgeschwächt (nachfolgend als Abschirmeffekt bezeichnet). Daher ist es möglich, das Störungsniveau des Drehstellungsmelders 11 zu verringern. Obwohl das Abschirmelement 12a lediglich aus einem leitfähigen Material hergestellt sein muss, ist es bevorzugt, ein leitfähiges Material mit einem elektrischen Widerstand zu verwenden, der so gering wie möglich ist, und beispielsweise Kupfer oder andere Materialien, deren Hauptkomponente Kupfer ist, werden einen großen Abschirmeffekt erzielen. Ferner können Aluminium oder andere Materialien, deren Hauptkomponente Aluminium ist, zusätzlich zu dem Abschirmeffekt einen Vorteil in Bezug auf eine Gewichtseinsparung aufweisen. Im Falle einer integrierten Konstruktion des Abschirmelementes 12a und der Klammer 5 ist es zudem möglich, Befestigungselemente zum Befestigen des Abschirmelementes 12a an der Klammer 5 zu reduzieren.
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Wie es in 4 gezeigt ist, kann ferner damit gerechnet werden, dass ein Abschirmelement 12a, das durch abwechselndes Wickeln eines Leiters 22 aus leitenden Materialien und einer Isolierschicht 21 aus Isoliermaterialien unter Bildung einer Vielzahl von Schichten hergestellt wird, einen Abschirmeffekt in Bezug auf Wirbelstrom in der Nähe der Oberfläche des Leiters 22 aufweist, was zu einem noch verbesserten Abschirmeffekt führt. In diesem Fall kann die Isolierschicht 21 eine Lage aus Harz, eine Klebstoffschicht und dergleichen sein, oder es kann sich um eine Beschichtungsschicht, eine aufgedampfte Schicht und dergleichen handeln, die auf dem Leiter 22 ausgebildet wird. Ferner können in der Praxis Oxidschichten, die auf der Oberfläche der Leitungsschicht 22, die beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer hergestellt ist, auszubilden sind, mit einer solchen Dicke verwendet werden, dass sie ausreichende Isoliereigenschaften aufweisen. Es ist bevorzugt, dass Materialien, die mit diesen Oxidschichten ausgebildet sind, mehrfach beschichtet gewickelt werden. 5 zeigt einen Fall, bei dem eine nicht-magnetische Schicht 23, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, zwischen dem Leistungsteil 18 und dem Drehstellungsmelder 11 befestigt ist, und ein magnetisches Abschirmelement 12b mit einem geringen magnetischen Widerstand, wie beispielsweise weiches magnetisches Ferrit, ist an dem Umfang der nichtmagnetischen Schicht 23 befestigt. Da das magnetische Abschirmelement 12b einen beträchtlich geringeren magnetischen Widerstand im Vergleich zu der nichtmagnetischen Schicht 23 aufweist, entweicht ein magnetischer Fluss, der von dem Leistungsteil 18, das radial außerhalb der umlaufenden Elektromaschine angeordnet ist, nicht zum Drehstellungsmelder 11, sondern wird durch das magnetische Abschirmelement 12b nach außen abgeleitet. Es ist bevorzugt, dass die nicht-magnetische Schicht 23 eine Luftschicht ist (also ein Raum). Indem die nicht-magnetische Schicht 23 als eine Luftschicht ausgebildet wird, ist es möglich, die Anzahl von Teilen zu reduzieren.
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In diesem Fall ist die Relation zwischen dem Abschirmelement 12b, dem Drehstellungsmelder 11 und dem Leistungsteil 18 für den Effekt der Störungsverringerung wichtig. In Bezug auf die Beziehung zwischen dem Abstand zwischen dem Abschirmelement 12b und dem Drehstellungsmelder 11 (Abstand A in 5) und dem Abstand zwischen dem Abschirmelement 12b und dem Leistungsteil 18 (Abstand B in 5) ist es bevorzugt, dass der Abstand A relativ zum Abstand B so groß wie möglich ist. Aufgrund der Tatsache, dass Abstand A > Abstand B ist, dringt jedes magnetische Feld, das zum Zeitpunkt des Schaltens geändert wird, wahrscheinlich durch das Abschirmelement 12b, und das geänderte magnetische Feld entweicht nicht von dem Abschirmelement 12b zu dem Drehstellungsmelder 11, so dass ein noch größerer Abschirmeffekt erzielt werden kann.
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Zweite Ausführungsform
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6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der umlaufenden Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform sind der Drehstellungsmelder 11 und das Leistungsteil 18 in einer axialen Richtung der Drehwelle 4 voneinander beabstandet angeordnet. Wenn das Leistungsteil 18 und der Drehstellungsmelder 11 axial voneinander beabstandet angeordnet sind, kann eine Störung noch weiter verringert werden, da das magnetische Feld, das durch das Leistungsteil 18 erzeugt wird, abgeschwächt wird.
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Im Falle einer feldwicklungsartigen, umlaufenden AC-Elektromaschine kann das Abschirmelement 12 nicht an dem Bürstenteil 8 angeordnet werden, da die Bürste 8 zum Leiten des Stroms durch die Rotorwicklung 33 derart befestigt ist, dass sie mit einem Gleitring 32 der Drehwelle 4 in Kontakt ist. Indem jedoch in diesem Fall der Drehstellungsmelder 11 mit einem Versatz in einer Richtung entgegengesetzt zur Lastseite in einer axialen Richtung der Drehwelle 4 angeordnet wird, um das Bürstenteil 8 zu vermeiden, kann das Abschirmelement 12 derart befestigt werden, dass es einen Ring um den gesamten Umfang des Drehstellungsmelders 11 bildet.
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Indem das Leistungsteil 18 im Wesentlichen in der gleichen Position wie das Bürstenteil 8 in einer axialen Richtung der Drehwelle 4 angeordnet wird, kann zudem eine kompakte Aufnahme verbessert werden, und das Leistungsteil 18 und der Drehstellungsmelder 11 können axial voneinander beabstandet angeordnet sein, ohne dass ein besonders großer Bauraum erforderlich ist.
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Beispiele
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7 zeigt Vergleichsergebnisse von Störungsniveaus in Ausgangssignalen von dem Drehstellungsmelder 11 für Abschirmelemente 12 mit verschiedenen Konfigurationen und aus verschiedenen Materialien, und es werden diese Abschirmelemente 12 mit den verschiedenen Konstruktionen verwendet. Der Drehstellungsmelder 11 gemäß den Ausführungsformen ist aus einem solchen Element als ein Zahnrad hergestellt, bei dem eine Wicklung auf einen Kern aus einer magnetischen Substanz befestigt ist. Zudem ist der Drehstellungsmelder 11 ein Drehmelder, der an der Drehwelle des Rotors befestigt ist und Drehpositionen anhand von Spannungsänderungen erfasst, die an der an dem Kern befestigten Wicklung aufgrund einer magnetischen Änderung stattfinden, die durch die Drehung des Rotors verursacht wird.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Leiter A Kupfer, ein Leiter B Aluminium, eine magnetische Substanz A ein weiches magnetisches Ferrit, und eine magnetische Substanz B eine auf Eisen basierende weiche magnetische Substanz, bei der eine Isolierschicht auf der Oberfläche einer dünnen Platte ausgebildet ist.
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Die Konfiguration (0) ist derjenige Fall, bei dem kein Abschirmelement vorhanden ist.
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Die Konfiguration (1) ist derjenige Fall, bei dem nur der Umfang des Drehstellungsmelders 11 mit einer Schicht des Abschirmelementes 12 aus einem Leiter A, einem Leiter B und einer magnetischen Substanz A abgedeckt ist.
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Die Konfiguration (2) ist derjenige Fall, bei dem eine Schicht des Abschirmelementes 12 aus einem Leiter A und einem Leiter B axial von dem Drehstellungsmelder 11 zu dem Leistungsteil 18 ausgebildet ist.
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Die Konfiguration (3) ist derjenige Fall, bei dem eine Öffnung an dem Bürstenteil 8 in Bezug auf die Konfiguration (2) vorgesehen ist.
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Die Konfiguration (4) ist derjenige Fall, bei dem nur der Umfang des Drehstellungsmelders 11 mit drei Schichten des Abschirmelementes 12 umwickelt ist, das aus einer dünnen Platte des Leiters A und aus einem Isolator hergestellt ist, so dass es die gleiche Dicke wie im Falle der Konfiguration (1) aufweist.
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Die Konfiguration (5) ist derjenige Fall, bei dem nur der Umfang des Drehstellungsmelders 11 mit zehn Schichten des Abschirmelementes 12 umwickelt ist, das aus einer magnetischen Substanz B hergestellt ist, so dass es die gleiche Dicke wie im Falle der Konfiguration (1) aufweist.
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In jedem Fall (Konfigurationen (1) bis (5)) wurde bestätigt, dass das Störungsniveau im Vergleich zu dem Fall, bei dem kein Abschirmelement vorgesehen war (Konfiguration (0)), reduziert wurde. Genauer gesagt hatte die Konfiguration (4) verglichen mit der Konfiguration (1)einen großen Effekt, und das Abschirmelement 12 aus einer dünnen Platte des Leiters A und einem Isolator stellte sich als effektiv in Bezug auf die Störungsreduzierung heraus. Zudem wurde wie bei der Konfiguration (5) festgestellt, dass in demjenigen Fall, bei dem das magnetische Material mit besseren Hochfrequenzeigenschaften, das Eisen enthält, laminiert wurde, verglichen mit demjenigen Fall, bei dem kein Abschirmelement 12 vorgesehen war, Störungen auf nicht mehr als 1/10 reduziert wurden. Insbesondere aus auf Eisen basierenden amorphe Legierungen und anderen magnetischen Substanzen mit einem besseren magnetischen Abschirmeffekt lassen sich leicht blechartige Materialien industriell herstellen. Indem solche blechartige Materialien gewickelt und laminiert werden, ist es möglich, Abschirmelemente mit einem sehr hohen Abschirmeffekt zu erzeugen. Insbesondere ein Drehmelder, der die Änderung eines durch die Wicklung strömenden Magnetfeldes erfasst, reagiert empfindlich auf den Einfluss, der durch die Änderung eines äußeren Magnetfeldes erzeugt wird. Wie es anhand der Ergebnisse in 7 gezeigt ist, stellte sich jedoch das Anordnen irgendeines Abschirmelementes 12 in Bezug auf die Reduzierung des Störungsniveaus als sehr effektiv heraus.
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7 zeigt Ergebnisse der alleinigen Verwendung eines Abschirmelementes aus einem Leiter oder eines Abschirmelementes aus einer magnetischen Substanz. Selbst wenn der Leiter und die magnetische Substanz in Kombination verwendet werden, wird jedoch ein ähnlicher Abschirmeffekt erzielt. Im Fall der magnetischen Substanz mit besserem magnetischen Abschirmeffekt, die in Plattenform hergestellt wird, kann durch Wickeln einer plattenartigen magnetischen Substanz auf die Oberfläche einer Lage des Leiters, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, in einer überlappenden Art und Weise ein guter Abschirmeffekt erzielt werden, ohne dass viel von dem Abschirmelement verwendet werden muss, das aus der teuren magnetischen Substanz hergestellt ist.
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Bei den zuvor beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen wurde der Fall beschrieben, bei dem ein äußeres magnetisches Feld von dem Schaltelement 9 erzeugt wird. Indem das Abschirmelement 12 derart vorgesehen wird, dass der Umfang des Drehstellungsmelders 11 abgedeckt wird, kann jedoch beispielsweise auch ein Abschirmeffekt in Bezug auf ein äußeres magnetisches Feld erzielt werden, das außerhalb der umlaufenden Elektromaschine erzeugt wird, so dass es möglich ist, das Störungsniveau des Drehstellungsmelders 11 zu reduzieren.
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Während zuvor die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sollte klar sein, dass diese Offenbarungen der Erläuterung dienen und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.