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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Wechselstromgenerator,
der in einem Fahrzeug, wie einem Personenwagen oder einem Lastwagen,
angebracht ist.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Es
ist wohl bekannt, dass ein Wechselstromgenerator eine Riemenscheibe
hat, die aus sowohl einem Harzabschnitt als auch einem metallischen Einsatzglied
besteht, das an dem Harzabschnitt befestigt ist. Dieser Wechselstromgenerator
ist beispielsweise in der veröffentlichten
japanischen Patent-Erstveröffentlichung
Nr. 2007-28832 offenbart. Bei diesem Wechselstromgenerator
ist nicht eine Riemenscheibe verwendet, die gänzlich aus
Metall, wie Eisen oder Stahl, hergestellt ist, sondern es ist eine
Riemenscheibe mit dem Harzabschnitt und dem metallischen Glied verwendet.
Das Gewicht des Fahrzeug-Wechselstromgenerators kann daher erleichtert
werden.
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Ferner
kann das Gewicht einer Dreheinheit erleichtert werden, die aus der
Riemenscheibe und einem Rotor besteht, der mit der Riemenscheibe
gedreht wird. Ein Antriebsdrehmoment, das in der Maschine erzeugt
wird, um den Wechselstromgenerator anzutreiben, kann daher reduziert
werden. Außerdem werden durch die Wechselwirkung zwischen
der Riemenscheibe und einem Riemen, der auf die Riemenscheibe gewickelt
ist, unvermeidlich ein Riemenschlupf und/oder ein Geräusch
verursacht. Da jedoch der leichtgewichtige Harzabschnitt das Trägheitsmoment
der Dreheinheit reduziert, kann das Auftreten des Riemenschlupfs
und/oder der Geräusche reduziert werden.
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Ferner
nimmt unter der Annahme, dass eine Riemenscheibe, die aus Harz hergestellt
ist, mit einer Mutter mit einer Drehwelle eines Rotors verschraubt und
an derselben fixiert ist, die Riemenscheibe unvermeidlich die Schubspannung
auf, die in eine axiale Richtung der Welle gerichtet ist. In diesem
Fall wird, wenn der Wechselstromgenerator während einer
langen Zeit angetrieben wird, ein Abschnitt der Riemenscheibe, der
die Schubspannung aufnimmt, verformt, die fest an der Riemenscheibe
befestigte Mutter wird allmählich gelockert, und die Mutter
löst sich schließlich von der Riemenscheibe. Als
ein Abschnitt der Riemenscheibe, zu dem die Schubspannung hinzugefügt
wird, wenn die Riemenscheibe mit einer Mutter mit dem Rotor verschraubt
ist, ist jedoch ein metallisches Einsatzglied verwendet. Selbst wenn
der Wechselstromgenerator während einer langen Zeit angetrieben
wird, wird daher der Abschnitt des metallischen Einsatzglieds, der
die Spannung aufnimmt, kaum verformt, so dass die Riemenscheibe
während einer langen Zeit stabil an dem Rotor fixiert sein
kann.
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Bei
dem Wechselstromgenerator, der in der Veröffentlichung
Nr.
2007-28832 offenbart
ist, wird jedoch, da das Antriebsdrehmoment der Maschine von dem
Riemen zu Nuten, die an dem Peripherieabschnitt der Riemenscheibe
gebildet sind, hinzugefügt wird, die Riemenscheibe wiederholt
in Schwingungen versetzt. Daher wird, wenn der Wechselstromgenerator
während einer langen Zeit angetrieben wird, die Bindungsstärke
zwischen dem metallischen Einsatzglied und dem Harzabschnitt geschwächt,
und das Einsatzglied löst sich unerwünschterweise
von dem Harzabschnitt. In diesem Fall besteht eine Wahrscheinlichkeit,
dass das Antriebsdrehmoment der Maschine nicht durch die Riemenscheibe
zu dem Rotor übertragen werden kann, so dass der Wechselstromgenerator
möglicherweise aus dem Antriebsdrehmoment keine elektrische
Leistung erzeugt. Das heißt, die Zuverlässigkeit
bei der Erzeugung der elektrischen Leistung wird bei dem Wechselstromgenerator
gesenkt.
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Die
veröffentlichte
japanische
Patent-Erstveröffentlichung Nr. 2005-279751 offenbart
einen Kompressor mit einer aus Harz hergestellten Riemenscheibe
und einem Einsatzglied, das in die Riemenscheibe eingesetzt ist.
Bei dieser Riemenscheibe sind an dem Einsatzglied ein konkaver oder
konvexer Abschnitt, der sich entlang der radialen Richtung der Riemenscheibe
erstreckt, und ein konkaver oder konvexer Abschnitt, der sich entlang
der axialen Richtung der Riemenscheibe erstreckt, gebildet, um zu
verhindern, dass sich das Einsatzglied von der Riemenscheibe löst.
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Bei
dem Kompressor, der in der Veröffentlichung Nr.
2005-279751 offenbart
ist, wird jedoch der Betrieb des Kompressors häufig gestoppt.
Wenn der Kompressor nicht betrieben wird, ist die Riemenscheibe
von dem Kompressor getrennt und dreht durch. Im Gegensatz dazu ist
die Riemenscheibe, die für einen Wechselstromgenerator
verwendet ist, ständig mit dem Rotor verbunden, um das
Antriebsdrehmoment von der Maschine durch den Riemen kontinuierlich
aufzunehmen, und die Riemenscheibe wird wiederholt in Schwingungen
versetzt. Ferner ist ein Riemenscheibenverhältnis (d. h.
ein Verhältnis einer Zahl von Drehungen) der Riemenscheibe,
die für den Wechselstromgenerator verwendet ist, zu der Riemenscheibe,
die für den Kompressor verwendet ist, sehr hoch. Verglichen
mit dem Kompressor ist daher die Zahl von Wiederholungen einer Spannung, die
zu der Riemenscheibe und dem Rotor hinzugefügt wird, beträchtlich
groß. Als ein Resultat ist es schwierig, die Struktur der
Riemenscheibe bei dem Kompressor auf die Riemenscheibe des Wechselstromgenerators
anzuwenden.
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Um
das Einsatzglied und den Harzabschnitt zuverlässig aneinander
zu befestigen, ist es erforderlich, die Berührungsfläche
zwischen dem Einsatzglied und dem Harzabschnitt zu erhöhen.
Wenn basierend auf der Kombination der Strukturen, die in den Veröffentlichungen
offenbart sind, beabsichtigt ist, die Berührungsfläche
zwischen dem Einsatzglied und dem Harzabschnitt zu erhöhen,
ist es erforderlich, die Riemenscheibe in der axialen Richtung derselben
zu verlängern. Da der Durchmesser der Riemenscheibe festgelegt
ist, um den Rotor mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu drehen,
ist es schwierig, die Größe der Berührungsfläche
in der radialen Richtung derselben zu erhöhen. Ferner wird eine
Mutter mit einem Schraubenabschnitt der Drehwelle des Rotors verschraubt,
um die Riemenscheibe an dem Rotor zu fixieren, und die Riemenscheibe
benötigt einen Verschraubungsraum, der entlang der radialen
Richtung und der axialen Richtung weit eingestellt ist, um die Mutter
und ein Verschraubungswerkzeug, das zum Befestigen der Mutter an
der Drehwelle verwendet wird, in dem Raum anzuordnen. Die axiale
Länge der Riemenscheibe wird daher unerwünschterweise
erhöht. Außerdem ist es, um die axiale Länge
der Berührungsfläche zu erhöhen, erforderlich,
die Drehwelle entlang der axialen Richtung zu verlängern.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben, wird die Größe
des Wechselstromgenerators in der axialen Richtung unerwünschterweise
vergrößert. Da der Raum der Maschinenkammer in
dem Fahrzeug verschmälert wurde, ist es schwierig, den
Wechselstromgenerator mit der vergrößerten Größe
in dem Maschinenraum anzuordnen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter gebührender
Berücksichtigung der Nachteile des herkömmlichen
Wechselstromgenerators mit einer Riemenscheibe einen Wechselstromgenerator
zu schaffen, bei dem die Zuverlässigkeit bei der Übertragung
des Antriebsdrehmoments zu einem Rotor durch eine Riemenscheibe gesteigert
ist.
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Eine
untergeordnete Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
einen Wechselstromgenerator zu schaffen, der ein leichteres Gewicht
hat, verkleinert ist und mit einem niedrigen Aufwand herzustellen
ist.
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Gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung wird die Aufgabe durch die Schaffung eines
Wechselstromgenerators gelöst, der einen Rotor, der mit
einer Drehwelle gedreht wird, eine Riemenscheibe, die ansprechend
auf ein Antriebsdrehmoment auf einer Vorderseite des Wechselstromgenerators
gedreht wird, um das Antriebsdrehmoment durch die Drehwelle zu dem
Rotor zu übertragen, und einen Stator aufweist, der angeordnet
ist, um den Rotor zu umgeben, und der aus dem bei dem Rotor aufgenommenen
Antriebsdrehmoment eine elektrische Leistung erzeugt. Die Riemenscheibe
weist ein Eisenglied, das aus Metall hergestellt ist, und ein Harzglied
auf. Das Eisenglied hat ein Wellenaufnahmeloch, in dem die Drehwelle
angeordnet ist, um in das Eisenglied eingepasst zu sein. Das Harzglied
hat einen Drehmomentaufnahmeabschnitt, der das Antriebsdrehmoment
aufnimmt, und eine innere Oberfläche, in die eine äußere
Oberfläche des Eisenglieds eingepasst ist. Das Eisenglied
hat einen konkav-konvexen Abschnitt, der sich entlang einer Umfangsrichtung
des Eisenglieds auf der äußeren Oberfläche
des Eisenglieds erstreckt.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators ist, da das Eisenglied
auf der äußeren Oberfläche des Eisenglieds
den konkav-konvexen Abschnitt hat, die Fläche der äußeren
Oberfläche des Eisenglieds, die in die innere Oberfläche
des Harzglieds eingepasst ist, erhöht. Die Bindungsstärke
zwischen den Gliedern kann daher gesteigert werden.
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Ferner
kann, da sich der konkav-konvexe Abschnitt entlang der Umfangsrichtung
erstreckt, der konkav-konvexe Abschnitt verhindern, dass das Harzglied
auf dem Eisenglied gedreht wird, ohne das Drehmoment zu dem Eisenglied
zu übertragen.
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Demgemäß kann
das Eisenglied verhindern, dass sich das Harzglied von dem Eisenglied
löst, so dass die Zuverlässigkeit bei der Übertragung
des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe zu dem Rotor gesteigert
werden kann.
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Ferner
kann, da der konkav-konvexe Abschnitt die Befestigungsfläche
des Eisenglieds an dem Harzglied erhöht, die Länge
der Riemenscheibe entlang der axialen Richtung der Drehwelle reduziert werden.
Demgemäß kann ein leichtgewichtiger und verkleinerter
Wechselstromgenerator erhalten werden.
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Vorzugsweise
hat das Eisenglied einen gestuften Abschnitt, der auf der äußeren
Oberfläche des Eisenglieds angeordnet ist, bei dem sich
die Breite des Eisenglieds in einer radialen Richtung senkrecht
zu einer axialen Richtung der Drehwelle entlang der axialen Richtung ändert.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators ist, da das Eisenglied
auf der äußeren Oberfläche des Eisenglieds
den gestuften Abschnitt hat, die Fläche der äußeren
Oberfläche des Eisenglieds, die in die innere Oberfläche
des Harzglieds eingepasst ist, weiter erhöht. Die Bindungsstärke
zwischen den Gliedern kann daher weiter gesteigert werden. Ferner
kann, da die Breite des Eisenglieds entlang der axialen Richtung
bei dem gestuften Abschnitt geändert ist, der gestufte
Abschnitt verhindern, dass das Harzglied in der axialen Richtung
auf dem Eisenglied bewegt wird.
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Demgemäß kann
das Eisenglied weiter verhindern, dass sich das Harzglied von dem
Eisenglied löst, so dass die Zuverlässigkeit bei
der Übertragung des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe zu
dem Rotor weiter gesteigert werden kann.
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Es
ist bevorzugt, dass das Eisenglied einen Durchgangsabschnitt aufweist,
wobei an der Vorderseite des Durchgangsabschnitts ein Innengewindeabschnitt
angeordnet ist und an der Vorderseite des Innengewindeabschnitts
ein polygonaler Abschnitt angeordnet ist. Eine innere Oberfläche
des Durchgangsabschnitts ist an eine äußere Oberfläche
der Drehwelle gepasst. Der Innengewindeabschnitt hat an einer inneren
Oberfläche des Innengewindeabschnitts ein Innengewinde,
das an ein Außengewinde der Drehwelle gepasst ist. Der
polygonale Abschnitt ist in einer polygonalen Form in einer Ebene
senkrecht zu einer axialen Richtung der Drehwelle gebildet.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators kann, da das Eisenglied
den Durchgangsabschnitt hat, der an die Drehwelle gepasst ist, die
Riemenscheibe ohne weiteres auf der Drehwelle positioniert werden.
Da das Eisenglied den Innengewindeabschnitt hat, der an den Außengewindeabschnitt der
Drehwelle gepasst ist, kann die Riemenscheibe ohne Verwenden einer
Mutter oder dergleichen mit der Drehwelle fest verschraubt werden.
Da das Eisenglied den polygonalen Abschnitt hat, der in einer polygonalen
Form gebildet ist, kann die Riemenscheibe durch Passen eines Verschraubungswerkzeugs
mit der gleichen Form wie die polygonale Form des polygonalen Abschnitts
an den polygonalen Abschnitt ohne weiteres mit der Drehwelle verschraubt werden.
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Ferner
kann, da keine Mutter erforderlich ist, mit einem niedrigen Aufwand
ein kleinformatiger und leichtgewichtiger Wechselstromgenerator
hergestellt werden.
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Es
ist bevorzugt, dass das Eisenglied einen Durchgangsabschnitt aufweist,
wobei auf der Vorderseite des Durchgangsabschnitts ein Innengewindeabschnitt
angeordnet ist und auf einer äußeren Oberfläche
des Innengewindeabschnitts eine polygonale Oberfläche angeordnet
ist. Eine innere Oberfläche des Durchgangsabschnitts ist
an eine äußere Oberfläche der Drehwelle
gepasst. Der Innengewindeabschnitt hat an einer inneren Oberfläche
des Innengewindeabschnitts ein Innengewinde, das an ein Außengewinde
der Drehwelle gepasst ist. Die polygonale Oberfläche ist
in einer polygonalen Form in einer Ebene senkrecht zu einer axialen
Richtung der Drehwelle gebildet.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators kann, da das Eisenglied
die polygonale Oberfläche hat, die in einer polygonalen
Form gebildet ist, die Riemenscheibe durch Passen eines Verschraubungswerkzeugs
mit der gleichen Form wie die polygonale Form der polygonalen Oberfläche
an die polygonale Oberfläche ohne weiteres mit der Drehwelle verschraubt
werden.
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Ferner
kann, da keine Mutter erforderlich ist, mit einem niedrigen Aufwand
ein kleinformatiger und leichtgewichtiger Wechselstromgenerator
hergestellt werden.
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Außerdem
kann, da kein polygonaler Abschnitt für die polygonale
Oberfläche erforderlich ist, um das Eisenglied mit der
Drehwelle zu verschrauben, die Riemenscheibe vereinfacht werden.
Demgemäß kann das Gewicht des Wechselstromgenerators weiter
erleichtert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Wechselstromgenerators
für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht einer Riemenscheibe des Wechselstromgenerators,
der in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
der Riemenscheibe, der in 1 gezeigt
ist;
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4 ist
eine Schnittansicht eines Eisenglieds der Riemenscheibe, die in 2 gezeigt
ist;
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des
Eisenglieds, der in 4 gezeigt ist;
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6 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer Riemenscheibe
gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels;
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7 ist
eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer Riemenscheibe,
die in einem Wechselstromgenerator angeordnet ist, gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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8 ist
eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts
eines Eisenglieds, das in 7 gezeigt
ist, gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels;
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9 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
des Eisenglieds, das in 1 gezeigt ist, gemäß einer
Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels;
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10 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
des Eisenglieds, das in 1 gezeigt ist, gemäß einer
Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels;
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11 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Wechselstromgenerators
für ein Fahrzeug gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine Draufsicht einer Riemenscheibe des Wechselstromgenerators,
der in 11 gezeigt ist;
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13 ist
eine Schnittansicht eines Eisenglieds der Riemenscheibe, die in 12 gezeigt
ist; und
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14 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des
Eisenglieds, der in 13 gezeigt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es
werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen, wenn nicht anders angezeigt, gleiche Bezugsziffern gleiche
Teile, Glieder oder Elemente in der gesamten Patentschrift anzeigen,
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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1 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Wechselstromgenerators
für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie
in 1 gezeigt, hat ein Wechselstromgenerator 1 einen
Rotor 3, der mit einer Drehwelle 33 um eine Drehachse
Ax gedreht wird, einen Stator 2, der auf der Außenumfangsseite
des Rotors 3 angeordnet ist, einen Rahmen 4, der
sowohl den Stator 2 als auch den Rotor 3 hält,
eine Riemenscheibe 8, durch die das Antriebsdrehmoment
einer Maschine (nicht gezeigt) zu der Drehwelle 33 des
Rotors 3 übertragen wird, eine Bürstenvorrichtung 5,
einen Gleichrichter 6, einen IC-Regulierer 9 und
eine hintere Abdeckung 7, die die Bürstenvorrichtung 5,
den Gleichrichter 6 und den IC-Regulierer 9 abdeckt,
die außerhalb des Rahmens 4 auf der Hinterseite
des Wechselstromgenerators 1 angeordnet sind.
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Der
Stator 2 hat einen Statorkern 22, der in einer
zylindrischen Form gebildet ist, und Statorwicklungen 23.
Jede Wicklung ist in Schlitze des Kerns 22, die entlang
der Umfangsrichtung des Stators 2 in gleichen Abständen
ausgerichtet sind, eingesetzt, um um den Kern 22 gewickelt
zu sein. Der Rotor 3 hat eine Feldwicklung 31,
Polkerne 32, die Drehwelle 33 und Kühlventilatoren 35 und 36.
Die Wicklung 31 hat einen Kupferdraht, der mit einem Isolierfilm
bedeckt ist und in einer zylindrischen Form koaxial um die Kerne 32 gewickelt
ist. Die Drehwelle 33 ist in Mittellöchern der
Kerne 32, die auf der Vorder- bzw. Hinterseite des Wechselstromgenerators 1 angeordnet sind,
angeordnet, um fest in die Kerne 32 eingepasst zu sein.
Jeder Kern 32 hat eine Mehrzahl von magnetischen Klauenpolen.
Die Kühlventilatoren 35 und 36 sind durch
Schweißen oder dergleichen an Endoberflächen der
Kerne 32 befestigt.
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Der
Rahmen 4 hält die Drehwelle 33 durch Lager 61 und 62 derart,
dass der Rotor 3 mit der Drehwelle 33 um seine
eigene Achse gedreht wird. Der Stator 2 ist derart an dem
Rahmen 4 fixiert, dass die Außenumfangsseite der
Polkerne 32 dem Stator 2 durch einen Zwischenraum
gegenüberliegt. Die Riemenscheibe 8 ist auf der
Vorderseite des Wechselstromgenerators 1 an der Drehwelle 33 befestigt.
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Die
Bürstenvorrichtung 5 hat zwei Bürsten, die
auf zwei Schleifringe, die auf der Drehwelle 33 angeordnet
sind, drücken, und die Schleifringe sind mit beiden Enden
der Feldwicklung 31 verbunden. Ansprechend auf eine Erregerspannung,
die an die Bürsten angelegt wird, geht ein Wechselstrom
als ein Erregerstrom durch die Feldwicklung 31. Der Gleichrichter 6 richtet
eine Dreiphasen-Wechselspannung, die in den Statorwicklungen 23 erzeugt
wird, zu einer Gleichspannung gleich. Aus dem Wechselstromgenerator 1 wird
eine elektrische Leistung dieser Gleichspannung ausgegeben. Der
IC-Regulierer 9 reguliert den Erregerstrom, der durch die
Wicklung 31 fließt.
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Die
Drehwelle 33 hat einen Außengewindeabschnitt 33a,
der auf der Seite des vorderen Endes der Welle 33 angeordnet
ist. An der Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 33a ist
ein Gewinde gebildet, um in die Riemenscheibe 8 eingepasst
zu sein.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators 1, wenn das
Antriebsdrehmoment einer Maschine (nicht gezeigt) durch einen Riemen
oder dergleichen zu der Riemenscheibe 8 übertragen
wird, wird der Rotor 3 mit der Riemenscheibe 8 in
einer vorbestimmten Drehungsrichtung gedreht. Wenn durch die Bürstenvorrichtung 5 und
die Schleifringe eine Erregerspannung an die Feldwicklung 31 angelegt
wird, werden die Klauen der Polkerne 32 bei N-Polen und
S-Polen, die abwechselnd zueinander angeordnet sind, erregt, und
in den Statordrähten 23 wird eine Dreiphasen-Wechselspannung
erzeugt. Ansprechend auf diese Spannung wird aus einem Ausgangsanschluss
des Gleichrichters 6 eine elektrische Leistung eines Gleichstroms
ausgegeben.
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Als
Nächstes wird die Struktur der Riemenscheibe 8 unter
Bezugnahme auf 1 bis 5 detailliert
beschrieben. 2 ist eine Draufsicht der Riemenscheibe 8 von
der Vorderseite des Wechselstromgenerators 1 gesehen. 3 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
der Riemenscheibe 8. 4 ist eine
Draufsicht eines Eisenglieds der in 2 gezeigten
Riemenscheibe 8, während 5 eine vergrößerte
Vorderansicht eines in 4 gezeigten Abschnitts des Eisenglieds
ist. Der in 5 gezeigte Abschnitt des Eisenglieds
ist in dem in 4 gezeigten Bereich A angeordnet.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, hat die Riemenscheibe 8 ein
zylindrisches Harzglied 80, das aus einem thermoplastischen
Harz hergestellt ist, und ein zylindrisches Eisenglied 82,
das aus einem Metallmaterial hergestellt ist. Das Eisenglied 82 ist
in einem Durchgangsloch des Harzglieds 80 angeordnet, um
in das Harzglied 80 eingepasst zu sein. Der Außengewindeabschnitt 33a der
Welle 33 und ein Vorderabschnitt der Welle 33 sind
in einem Durchgangsloch (d. h. einem Wellenaufnahmeloch) des Eisenglieds 82 derart
angeordnet, dass das Eisenglied 82 an die Welle 33 gepasst
ist, während dasselbe der Welle 33 gegenüberliegt.
Das Eisenglied 82 ist durch die Einsatzbildung derart geformt,
dass zwischen den Gliedern 80 und 82 im Wesentlichen
kein Zwischenraum gebildet ist. Die Mittelachse jedes der Glieder 80 und 82 fällt
mit der Drehungsachse Ax zusammen. Eine Mehrzahl von Riemenscheibennuten (d.
h. ein Drehmomentaufnahmeabschnitt) 80a ist an der Außenumfangsoberfläche
des Harzglieds 80 gebildet, und ein Riemen (nicht gezeigt),
der auf die Riemenscheibe 8 gewickelt ist, ist auf den
Nuten platziert. Das Harzglied 80 hat eine Länge
L in der axialen Richtung des Wechselstromgenerators 1.
Das Eisenglied 82 hat die Länge, die länger
als die Länge L des Harzglieds 80 ist, so dass
die Riemenscheibe 8 zuverlässig an die Drehwelle 33 gepasst
ist. Vordere Endoberflächen der Glieder 80 und 82 bilden
eine flache Ebene.
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Das
Eisenglied 82 hat einen zylindrischen Durchgangsabschnitt 82a,
einen zylindrischen Innengewindeabschnitt 82b, der auf
der Vorderseite des Abschnitts 82a angeordnet ist, und
einen polygonalen Abschnitt 82c, der auf der Vorderseite
des Abschnitts 82b angeordnet ist, derart, dass die Innenumfangsoberflächen
der Abschnitte 82a bis 82c die Innenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 82 bilden. Die Abschnitte 82a, 82b und 82c sind
daher in dieser Reihenfolge entlang der axialen Richtung von der dem
vorderen Ende entgegengesetzten Seite zu der Seite des vorderen
Endes der Drehwelle 33 angeordnet. Das heißt,
der polygonale Abschnitt 82c ist an dem vorderen Ende des
Eisenglieds 82 platziert, um ein Verschraubungswerkzeug
aufzunehmen.
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Die
Innenumfangsoberfläche des Durchgangsabschnitts 82a ist
in einer im Querschnitt kreisförmigen Form gebildet, derart,
dass das vordere Ende der Drehwelle 33 in den Durchgangsabschnitt 82a eingesetzt
und eingepasst wird. Ein Teil der Außenumfangsoberfläche
des Durchgangsabschnitts 82a ist in Berührung
mit der Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 80.
Der Durchgangsabschnitt 82a wirkt, um die Riemenscheibe 8 in
dem Wechselstromgenerator 1 zu positionieren, wenn die
Riemenscheibe 8 mit der Welle 33 verschraubt wird.
Ferner ist der Außendurchmesser der hinteren Endoberfläche
des Durchgangsabschnitts 82a eingestellt, um in Berührung
mit der gesamten vorderen Endoberfläche des inneren Rings
des Lagers 61 zu sein.
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Der
Innengewindeabschnitt 82b entspricht dem Außengewindeabschnitt 33a der
Drehwelle 33. Das heißt, an der Innenumfangsoberfläche
des Innengewindeabschnitts 82b ist ein Gewinde gebildet, und
der Außengewindeabschnitt 33a der Drehwelle 33 wird
in den Innengewindeabschnitt 82b geschraubt, um in das
Eisenglied 82 fest eingepasst und an demselben fixiert
zu sein. Die Außenumfangsoberfläche des Innengewindeabschnitts 82b ist in
Berührung mit der Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 80.
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Der
polygonale Abschnitt 82c hat eine Innenumfangsoberfläche 82p,
die in einer im Querschnitt (d. h. in einer Ebene senkrecht zu der
axialen Richtung) polygonalen Form, wie einer hexagonalen Form,
gebildet ist. Die Riemenscheibe 8 kann daher ansprechend
auf die Drehung eines hexagonalen Verschraubungswerkzeugs, das in
die Oberfläche 82p des polygonalen Abschnitts 82c eingepasst
wird, um die Drehungsachse Ax gedreht werden, um den Außengewindeabschnitt 33a der
Drehwelle 33 in den Innengewindeabschnitt 82b zu
schrauben. Die Außenumfangsoberfläche des polygonalen
Abschnitts 82c ist in Berührung mit der Innenumfangsoberfläche des
Harzglieds 80.
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Das
Eisenglied 82 hat einen (einen gestuften Abschnitt darstellenden)
konkaven Abschnitt 82d an der Außenumfangsoberfläche
des Durchgangsabschnitts 82a. Die Breite des Eisenglieds 82 in
der radialen Richtung senkrecht zu der axialen Richtung ist bei
dem konkaven Abschnitt 82d entlang der axialen Richtung
geändert. Das Harzglied 80 hat einen (einen anderen
gestuften Abschnitt darstellenden) Vorsprung, der von der Innenumfangsoberfläche
des Harzglieds 80 vorsteht, derart, dass der Vorsprung
in den konkaven Abschnitt 82d eingepasst ist. Die Kombination
des konkaven Abschnitts 82d und des Vorsprungs des Harzglieds 80 verhindert
daher, dass sich das Harzglied 80 entlang der axialen Richtung auf
dem Eisenglied 82 bewegt. Das Eisenglied 82 ist in
einen ersten Abschnitt 82f mit einem größeren Durchmesser,
der auf der Vorderseite des konkaven Abschnitts 82d platziert
ist, den konkaven Abschnitt 82d und einen zweiten Abschnitt 82g mit
einem größeren Durchmesser, der auf der Hinterseite
des konkaven Abschnitts 82d platziert ist, geteilt.
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Der
Abschnitt 82d kann auf dem Abschnitt 82b oder 82c angeordnet
sein. Der Abschnitt 82d kann sich entlang der Umfangsrichtung
des Eisenglieds 82 erstrecken. Das Eisenglied 82 kann
einen Vorsprung haben, der von der Außenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 82 als ein gestufter Abschnitt vorsteht,
derart, dass dieser Vorsprung in einen konkaven Abschnitt des Harzglieds 80 eingepasst
ist, der an dessen Innenumfangsoberfläche als ein anderer gestufter
Abschnitt gebildet ist.
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Das
Harzglied 80 hat eine Mehrzahl von Erleichterungslöchern 80b,
die entlang der Umfangsrichtung des Abschnitts 80 in gleichen
Abständen angeordnet sind, um das Gewicht des Harzglieds 80 zu erleichtern.
Wenn jedoch die Differenz zwischen dem Außen- und Innendurchmesser
des Harzglieds 80 klein ist, oder wenn die strukturelle
Stärke des Harzglieds 80 schwach ist, kann das
Harzglied 80 kein Erleichterungsloch haben. Das Harzglied 80 ist
derart gebildet, dass zwischen der Innenumfangsoberfläche
des Harzglieds 80 und der Außenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 82 kein Zwischenraum gebildet ist.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, ist an der Außenumfangsoberfläche
des zweiten Abschnitts 82g mit dem größeren
Durchmesser zwischen dem konkaven Abschnitt 82d und dem
hinteren Ende des Durchgangsabschnitts 82a ein konkav-konvexer (oder
gezahnter) Abschnitt 82e angeordnet, um sich entlang der
Umfangsrichtung des Eisenglieds 82 zu erstrecken. Der konkav-konvexe
Abschnitt 82e hat eine Mehrzahl von Zähnen, die
entlang der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, um in einer Zahnradform gebildet
zu sein. Die Breite des konkav-konvexen Abschnitts 82e entlang
der axialen Richtung kann kürzer als die Länge
des Durchgangsabschnitts 82a sein. Der konkav-konvexe Abschnitt 82e kann
in einer Rändelform gebildet sein. Der konkav-konvexe Abschnitt 82e kann
gebildet sein, um der Außenumfangsoberfläche des
konkaven Abschnitts 82d, des Gewindeabschnitts 82b oder
des polygonalen Abschnitts 82c zu entsprechen. Das heißt,
der konkav-konvexe Abschnitt 82e kann gebildet sein, um
einen Außendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
des konkaven Abschnitts 82d, des Gewindeabschnitts 82b oder
des polygonalen Abschnitts 82c zu haben. Der konkav-konvexe
Abschnitt 82e kann auf der Außenumfangsoberfläche des
ersten Abschnitts 82f mit einem größeren
Durchmesser angeordnet sein oder kann auf jeder der Außenumfangsoberflächen
des ersten und des zweiten Abschnitts 82g und 82f mit
einem größeren Durchmesser angeordnet sein.
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Das
Harzglied 80 hat an seiner Innenumfangsoberfläche
einen konkav-konvexen (oder gezahnten) Abschnitt, derart, dass der
konkav-konvexe Abschnitt des Harzglieds 80 an den konkav-konvexen
Abschnitt 82e des Eisenglieds 82 gepasst ist.
Die Kombination der konkav-konvexen Abschnitte kann daher verhindern,
dass das Harzglied 80 auf dem Eisenglied 82 gedreht
wird, ohne das Antriebsdrehmoment zu dem Eisenglied 82 zu übertragen.
Die Breitendifferenz, die durch den konkaven Abschnitt 82d bei
dem Eisenglied 82 verursacht wird, ist eingestellt, um
beträchtlich größer zu sein als dieselbe,
die durch den konkav-konvexen Abschnitt 82e bei dem Eisenglied 82 verursacht
wird.
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Es
werden die Produktion der Riemenscheibe 8 und die Befestigungsarbeit,
die durchgeführt wird, um die Riemenscheibe 8 an
der Drehwelle 33 zu befestigen, beschrieben. Diese Befestigungsarbeit
wird ohne Mutter oder dergleichen durchgeführt.
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Nachdem
das Eisenglied 82 vorbereitet und in einer Form platziert
ist, wird das Harzmaterial des Harzglieds 80 geschmolzen
und in die Form gegossen. Es wird daher die Riemenscheibe 8 mit
den aneinander befestigten Gliedern 80 und 82 erhalten. Die
Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 wird
mit der Berührungsfläche zwischen den Gliedern 80 und 82 erhöht.
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Der
Vorderabschnitt der Drehwelle 33 wird in einen Abschnitt
des Durchgangsabschnitts 82a des Eisenglieds 82 eingesetzt,
und ein Verschraubungswerkzeug, wie ein Sechskantschlüssel
oder dergleichen, dessen äußere Form im Wesentlichen
die gleiche wie die Form der Innenumfangsoberfläche des polygonalen
Abschnitts 82c ist, wird in den polygonalen Abschnitt 82c eingesetzt
und eingepasst. Dann wird die Riemenscheibe 8 durch das
Verschraubungswerkzeug um die Drehungsachse Ax rotiert, derart,
dass der Außengewindeabschnitt 33a der Drehwelle 33 in
den Innengewindeabschnitt 82b geschraubt wird. Die Riemenscheibe 8 kann
daher ohne Verwenden einer Mutter oder dergleichen mit der Drehwelle 33 verschraubt
werden, um fest an der Drehwelle 33 befestigt zu sein.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben, hat die Riemenscheibe 8 das
Harzglied 80 und das Eisenglied 82, die aneinander
befestigt sind, und das Eisenglied 82 hat den Durchgangsabschnitt 82a,
den Innengewindeabschnitt 82b und den polygonalen Abschnitt 82c in
dieser Reihenfolge. Das Eisenglied 82 hat ferner an seiner
Außenumfangsoberfläche den konkaven Abschnitt 82d und
den konkav-konvexen Abschnitt 82e, derart, dass die Abschnitte 82d und 82e an
den Vorsprung und den konkav-konvexen Abschnitt des Harzglieds 80 gepasst
sind.
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Demgemäß kann,
da der konkav-konvexe Abschnitt 82e die Berührungsfläche
zwischen der Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 80 und
der Außenumfangsoberfläche des Eisenglieds 82 erhöht, der
konkav-konvexe Abschnitt 82e die Bindungsstärke
zwischen den Gliedern 80 und 82 steigern, so dass
der Abschnitt 82e verhindern kann, dass die Umfangsoberflächen
der Glieder 80 und 82 voneinander getrennt werden.
Das heißt, der konkav-konvexe Abschnitt 82e kann
verhindern, dass das Harzglied 80 auf dem Eisenglied 82 gedreht
wird, so dass das Antriebsdrehmoment der Maschine durch die Riemenscheibe 8 zuverlässig
zu dem Rotor 3 übertragen werden kann.
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Ferner
kann, da der konkav-konvexe Abschnitt 82e die Befestigungsfläche
des Eisenglieds 82 an dem Harzglied 80 erhöht,
die Länge der Riemenscheibe 8 entlang der axialen
Richtung der Drehwelle 33 reduziert werden. Demgemäß kann
ein leichtgewichtiger und verkleinerter Wechselstromgenerator erhalten
werden.
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Außerdem
kann, da der Innengewindeabschnitt 82b des Eisenglieds 82 an
den Außengewindeabschnitt 33a der Drehwelle 33 geschraubt
wird, die Riemenscheibe 8 ohne Verwenden einer Mutter oder
dergleichen zuverlässig mit der Drehwelle 33 verschraubt
werden. Ferner kann, da das Eisenglied 82 zusätzlich
den Innengewindeabschnitt 82b hat, der an das Harzglied 80 gepasst
ist, die Bindungsfläche zwischen dem Harzglied 80 und
dem Eisenglied 82 erhöht werden. Die Bindungsstärke
zwischen den Gliedern 80 und 82 kann daher weiter
gesteigert werden. Demgemäß kann der Wechselstromgenerator 1 hergestellt
werden, während der Wechselstromgenerator 1 ein
erleichtertes Gewicht hat und verkleinert ist. Ferner kann, da die
Zahl von Teilen des Wechselstromgenerators 1 reduziert
werden kann, der Wechselstromgenerator 1 mit einem niedrigen
Aufwand hergestellt werden.
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Ferner
kann, da die Riemenscheibe 8 den polygonalen Abschnitt 82c hat,
der Außengewindeabschnitt 33a der Drehwelle 33 durch
Rotieren eines Verschraubungswerkzeugs, das die gleiche Form wie
die polygonale Form des polygonalen Abschnitts 82c hat
und an die Oberfläche 82p des polygonalen Abschnitts 82c gepasst
wird, ohne weiteres in den Innengewindeabschnitt 82b des
Eisenglieds 82 geschraubt werden.
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Ferner
kann, da das Eisenglied 82 den konkaven Abschnitt 82d hat,
der an einen Vorsprung des Harzglieds 80 gepasst ist, die
Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 entlang
der axialen Richtung gesteigert werden. Demgemäß kann
der Wechselstromgenerator mit einer höheren Zuverlässigkeit
betrieben werden. Ferner kann der konkave Abschnitt 82d verhindern,
dass das Eisenglied 82 entlang der axialen Richtung an
dem Harzglied 80 bewegt wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel hat das Eisenglied 82 der
Riemenscheibe 8 den Innengewindeabschnitt 82b und
den polygonalen Abschnitt 82c, um das Eisenglied 82 mit
der Welle 33 zu verschrauben. Da das Eisenglied 82 an
die Welle 33 gepasst wird, kann die Riemenscheibe 8 das
Antriebsdrehmoment jedoch ohne die Abschnitte 82b und 82c zuverlässig
zu dem Rotor 3 übertragen.
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Ferner
hat das Eisenglied 82 den konkaven Abschnitt 82d,
um die Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 zu
steigern und zu verhindern, dass das Eisenglied 82 entlang
der axialen Richtung bewegt wird. Die Bindungsstärke kann
jedoch lediglich durch den konkav-konvexen Abschnitt 82e gesteigert
werden, und das Antriebsdrehmoment wirkt auf die Riemenscheibe 8 entlang
der Umfangsrichtung. Daher kann, selbst wenn das Eisenglied 82 keinen
konkaven Abschnitt hat, die Zuverlässigkeit bei der Übertragung
des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe 8 zu dem
Rotor 3 gesteigert werden.
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Außerdem
hat der polygonale Abschnitt 82c ein hexagonales Loch.
Der polygonale Abschnitt 82c kann jedoch ein sternförmiges
Loch, wie ein Torx, haben.
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Ferner
hat bei diesem Ausführungsbeispiel der polygonale Abschnitt 82c eine
Innenumfangsoberfläche, die in einer hexagonalen Form gebildet
ist. Wie in 6 gezeigt, kann der polygonale
Abschnitt 82c jedoch eine Außenumfangsoberfläche 82p haben,
die in einer polygonalen Form, wie einer im Querschnitt hexagonalen
Form, gebildet ist. In diesem Fall wird ein Verschraubungswerkzeug,
dessen innere Form im Wesentlichen die gleiche wie die Form der
Außenumfangsoberfläche 82p des polygonalen
Abschnitts 82c ist, an die Oberfläche 82p des polygonalen
Abschnitts 82c gepasst, und die Riemenscheibe 8 wird
unter Verwendung des Werkzeugs gedreht.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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7 ist
eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer Riemenscheibe,
die in einem Wechselstromgenerator angeordnet ist, gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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Wie
in 7 gezeigt, ist eine Riemenscheibe 8A an
der Drehwelle 33 bei einem Wechselstromgenerator befestigt.
Diese Riemenscheibe 8A hat ein zylindrisches Harzglied 180 und
ein zylindrisches Eisenglied 182, das in dem Durchgangsloch
des Harzglieds 180 angeordnet ist. Der Abschnitt 33a der
Welle 33 und ein Vorderabschnitt der Welle 33 sind
in dem Durchgangsloch des Eisenglieds 182 angeordnet. Das
Eisenglied 182 ist durch die Einsatzbildung derart geformt,
dass zwischen den Gliedern 180 und 182 im Wesentlichen
kein Zwischenraum gebildet ist. Eine Mehrzahl von Riemenscheibennuten 180a ist an
der Außenumfangsoberfläche des Harzglieds 180 gebildet.
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Das
Eisenglied 182 hat einen Durchgangsabschnitt 182a und
einen Innengewindeabschnitt 182b, der auf der Vorderseite
des Abschnitts 182a angeordnet ist, derart, dass die Innenumfangsoberflächen
der Abschnitte 182a und 182b die Innenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 182 bilden. Das heißt, die Abschnitte 182a und 182b sind
in dieser Reihenfolge entlang der axialen Richtung von der dem vorderen
Ende entgegengesetzten Seite zu der Seite des vorderen Endes der
Drehwelle 33 angeordnet.
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Die
Innenumfangsoberfläche des Durchgangsabschnitts 182a ist
in einer im Querschnitt (d. h. in einer Ebene senkrecht zu der axialen
Richtung) kreisförmigen Form gebildet, derart, dass das
vordere Ende der Drehwelle 33, das in den Durchgangsabschnitt 182a eingesetzt
wird, in den Durchgangsabschnitt 182a eingepasst wird.
Ein Teil der Außenumfangsoberfläche des Durchgangsabschnitts 182a ist in
Berührung mit der Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 180.
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Der
Innengewindeabschnitt 182b entspricht dem Außengewindeabschnitt 33a der
Drehwelle 33. Das heißt, an der Innenumfangsoberfläche
des Innengewindeabschnitts 182b ist ein Gewinde gebildet,
und der Außengewindeabschnitt 33a der Drehwelle 33 wird
in den Innengewindeabschnitt 182b geschraubt, um an dem
Eisenglied 182 fest fixiert zu werden. Ein Teil der Außenumfangsoberfläche
des Gewindeabschnitts 182b auf der dem vorderen Ende entgegengesetzten
Seite der Drehwelle 33 ist in Berührung mit der
Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 180.
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Der
Gewindeabschnitt 182b hat eine polygonale Oberfläche 182c,
die ein Teil der Außenumfangsoberfläche des Gewindeabschnitts 182b ist,
der auf der Seite des vorderen Endes der Drehwelle 33 angeordnet
ist. Die polygonale Oberfläche 182c ist von der
Innenumfangsoberfläche des Harzglieds 180 entfernt.
Die polygonale Oberfläche 182c ist in einer im
Querschnitt (d. h. in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung)
polygonalen Form, wie einer hexagonalen Form, gebildet, derart,
dass ein Verschraubungswerkzeug 182k, wie ein Schraubenschlüssel mit
einem Mittelloch, das in einer polygonalen Form, wie einer hexagonalen
Form, gebildet ist, an die polygonale Oberfläche 182c des
Gewindeabschnitts 182b gepasst werden kann.
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Der
Außendurchmesser der hinteren Endoberfläche des
Durchgangsabschnitts 182a ist eingestellt, um in Berührung
mit der gesamten vorderen Endoberfläche des inneren Rings
des Lagers 61 zu sein. Ferner ist an der Außenumfangsoberfläche
des Durchgangsabschnitts 182a ein (einen gestuften Abschnitt
darstellender) konkaver Abschnitt 182d gebildet, um einem
(einen anderen gestuften Abschnitt darstellenden) Vorsprung des
Harzglieds 180 gegenüberzuliegen. Die Breite des
Eisenglieds 182 ist bei dem konkaven Abschnitt 182d geändert,
so dass die Kombination des konkaven Abschnitts 182d und
des Vorsprungs des Harzglieds 180 verhindert, dass das Harzglied 180 entlang
der axialen Richtung an dem Eisenglied 182 bewegt wird.
Der konkave Abschnitt 182d kann an der Außenumfangsoberfläche
des Gewindeabschnitts 182b gebildet sein.
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Auf
die gleiche Art und Weise wie der konkav-konvexe Abschnitt 82e,
der in 5 gezeigt ist, ist an der Außenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 182 mit Ausnahme des konkaven Abschnitts 182d ein
konkav-konvexer (oder gezahnter) Abschnitt, der sich entlang der
Umfangsrichtung erstreckt, in einer Zahnradform gebildet.
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Um
die Riemenscheibe 8A an der Drehwelle 33 zu befestigen,
wird der vordere Endabschnitt der Drehwelle 33 in den Durchgangsabschnitt 182a eingesetzt,
und das Verschraubungswerkzeug 182k wird an die polygonale
Oberfläche 182c des Gewinde abschnitts 182b gepasst.
Dann wird die Riemenscheibe 8A durch das Verschraubungswerkzeug 182k derart
um die Drehungsachse Ax rotiert, dass der Außengewindeabschnitt 33a der
Drehwelle 33 in den Innengewindeabschnitt 182b geschraubt
wird. Als ein Resultat ist die Riemenscheibe 8A ohne Verwenden
einer Mutter fest an der Drehwelle 33 befestigt.
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Der
konkave Abschnitt 182d, der konkav-konvexe Abschnitt und
der Gewindeabschnitt 182b wirken daher bei der Riemenscheibe 8A auf
die gleiche Art und Weise, wie der konkave Abschnitt 82d,
der konkav-konvexe Abschnitt 82e und der Gewindeabschnitt 82b bei
der Riemenscheibe 8 wirken. Demgemäß kann
der Wechselstromgenerator gewichtsmäßig erleichtert,
verkleinert und mit einem niedrigen Aufwand hergestellt werden,
und das Antriebsdrehmoment kann durch die Riemenscheibe 8A zuverlässig
zu dem Rotor 3 übertragen werden.
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Ferner
kann, da die Riemenscheibe 8A keinen polygonalen Abschnitt
hat, der dem polygonalen Abschnitt 82c der Riemenscheibe 8 entspricht,
sondern die polygonale Oberfläche 182c hat, die
an dem Gewindeabschnitt 182b angeordnet ist, die Struktur der
Riemenscheibe 8A vereinfacht werden. Demgemäß kann
der Wechselstromgenerator weiter gewichtsmäßig
erleichtert, verkleinert und mit einem niedrigen Aufwand hergestellt
werden.
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MODIFIKATIONEN DES ERSTEN
UND ZWEITEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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8 ist
eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts
des Eisenglieds 82 (oder 182) gemäß einer
Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Zähne
des konkav-konvexen Abschnitts des Eisenglieds 182, der
in einer Zahnradform gebildet ist, entlang der Umfangsrichtung ausgerichtet.
Jeder Zahn erstreckt sich entlang der radialen Richtung und ist
in einem rechteckigen Prisma gebildet. Wie in 8 gezeigt,
kann das Eisenglied 182 jedoch Zähne 182e haben,
die entlang der Umfangsrichtung als ein konkav-konvexer Abschnitt
ausgerichtet sind. Jeder Zahn 182e, der sich entlang der
radialen Richtung des Eisenglieds 182 erstreckt, ist hin
zu einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehungsrichtung des Eisenglieds 182 geneigt,
derart, dass der Neigungswinkel bei einem äußeren
Abschnitt des Zahns 182e größer als derselbe
bei einem inneren Abschnitt des Zahns 182e ist.
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Demgemäß kann
die Bindungsstärke zwischen den Gliedern 180 und 182 gesteigert
werden, und die Zuverlässigkeit bei der Übertragung
des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe 8A zu dem
Rotor 3 kann weiter gesteigert werden.
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Der
konkav-konvexe Abschnitt 82e gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel kann Zähne haben, die
auf die gleiche Art und Weise wie die Zähne 182e geformt
sind.
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9 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
des Eisenglieds 82 gemäß einer Modifikation
des ersten Ausführungsbeispiels.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel erstreckt sich jeder der
Zähne 82e, die als der konkav-konvexe Abschnitt
wirken, entlang der radialen Richtung, und der Abstand zwischen
zwei Zähnen 82e ist bei jedem Paar konstant. Wie
in 9 gezeigt, kann jedoch der Abstand zwischen zwei
Zähnen 82e bei jedem Paar entlang der axialen
Richtung geändert werden. Beispielsweise ist einer von
zwei Zähnen 82e bei jedem Paar angeordnet, um
hinsichtlich der axialen Richtung hin zu einer Seite der Umfangsrichtung
geneigt zu sein, während der andere Zahn 82e angeordnet
ist, um hin zu der anderen Seite geneigt zu sein.
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Demgemäß kann,
selbst wenn die Drehungsrichtung der Riemenscheibe 8 geändert
wird, die Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 stabil
aufrechterhalten werden. Ferner kann, selbst wenn die Drehung der
Riemenscheibe 8 beschleunigt oder verzögert wird,
um der Riemenscheibe 8 die Trägheitskraft des
Rotors 3 zu verleihen, die Bindungsstärke zwischen
den Gliedern 80 und 82 gesteigert werden, um die Bindung
zwischen den Gliedern 80 und 82 gegen die Trägheitskraft
stabil aufrechtzuerhalten.
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Die
Zähne gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
können auf der Außenumfangsoberfläche
des Eisenglieds 182 auf die gleiche Art und Weise wie die
Zähne 82e geneigt sein.
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10 ist
eine vergrößerte Seitenansicht eines Abschnitts
des Eisenglieds 82 gemäß einer Modifikation
des ersten Ausführungsbeispiels.
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Bei
dem ersten Glied ist der konkav-konvexe Abschnitt 82e auf
der Außenumfangsoberfläche von mindestens einem
der Abschnitte 82f und 82g mit einem größeren
Durchmesser des Eisenglieds 182 angeordnet. Wie in 10 gezeigt,
kann jedoch ein erster geneigter konkav-konvexer Abschnitt 82h,
der sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt, auf einer Neigungs-Außenumfangsoberfläche
zwischen der Außenumfangsoberfläche der ersten
Abschnitte 82f mit einem größeren Durchmesser
und dem konkaven Abschnitt 82d angeordnet sein, während
ein zweiter geneigter konkav-konvexer Abschnitt 82i, der
sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt, auf einer Neigungs-Außenumfangsoberfläche
zwischen der Außenumfangsoberfläche der zweiten
Abschnitte 82g mit einem größeren Durchmesser
und dem konkaven Abschnitt 82d angeordnet sein kann.
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Demgemäß kann
die Berührungsfläche zwischen den Gliedern 80 und 82 erhöht
werden, um die Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 zu steigern.
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Ferner
kann, wenn das Schmelzharzmaterial in eine Form gegossen wird, um
das Harzglied 80 an dem Eisenglied 82 zu befestigen,
das geschmolzene Material an der gesamten Außenoberfläche
des Eisenglieds 82 reibungslos durch die geneigten konkav-konvexen
Abschnitte 82h und 82i fließen. Demgemäß kann
die Bindungsstärke zwischen den Gliedern 80 und 82 weiter
gesteigert werden, so dass die Zuverlässigkeit bei der Übertragung
des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe 8 zu dem Rotor 3 weiter
gesteigert werden kann.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel können die geneigten
konkav-konvexen Abschnitte auf die gleiche Art und Weise wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel auf beiden Seiten des konkaven
Abschnitts 182d angeordnet sein.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
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11 ist
eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Wechselstromgenerators
für ein Fahrzeug gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Wie
in 11 gezeigt, hat ein Wechselstromgenerator 1B den
Rotor 3, den Stator 2, den Rahmen 4,
eine Riemenscheibe 8B, durch die das Antriebsdrehmoment
einer Maschine (nicht gezeigt) zu der Drehwelle 33 des
Rotors 3 übertragen wird, die Bürstenvorrichtung 5,
den Gleichrichter 6, den IC-Regulierer 9 und die
hintere Abdeckung 7. Auf der Vorderseite des Wechselstromgenerators 1B ist
die Riemenscheibe 8B durch Verwenden einer Mutter 200 mit
der Drehwelle 33 verschraubt und an derselben fixiert.
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12 ist
eine Draufsicht der Riemenscheibe 8B von der Vorderseite
des Wechselstromgenerators 1B gesehen. 13 ist
eine Schnittansicht eines Eisenglieds der Riemenscheibe 8B,
während 14 eine vergrößerte
Ansicht eines Abschnitts des in 13 gezeigten
Eisenglieds ist. Der in 14 gezeigte
Abschnitt des Eisenglieds ist in dem in 13 gezeigten
Bereich B angeordnet.
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Wie
in 11 und 12 gezeigt,
hat die Riemenscheibe 8B ein zylindrisches Harzglied 280, das
aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, und ein zylindrisches
Eisenglied 282, das aus einem Metallmaterial hergestellt
ist. Eine Mehrzahl von Riemenscheibennuten (d. h. ein Drehmomentaufnahmeabschnitt) 280a ist
an der Außenumfangsoberfläche des Harzglieds 280 gebildet,
und ein Riemen (nicht gezeigt), der auf die Riemenscheibe 8B gewickelt
ist, ist auf den Nuten 280a platziert. Das Eis englied 282 ist
in dem Durchgangsloch des Harzglieds 280 angeordnet, um
in das Harzglied 280 eingepasst zu sein, und ein Vorderabschnitt
der Welle 33 ist derart in dem Durchgangsloch des Eisenglieds 282 angeordnet,
dass das Eisenglied 282 der Welle 33 gegenüberliegt.
Das Eisenglied 282 ist durch die Einsatzbildung derart
geformt, dass zwischen den Gliedern 280 und 282 im
Wesentlichen kein Zwischenraum gebildet ist. Die Mittelachse von
jedem der Glieder 280 und 282 fällt mit
der Drehungsachse Ax zusammen. Vordere Endoberflächen der
Glieder 280 und 282 bilden eine flache Ebene.
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Das
Eisenglied 282 hat einen zylindrischen Durchgangsabschnitt 282a.
Die Innenumfangsoberfläche des Durchgangsabschnitts 282a ist
in einer im Querschnitt kreisförmigen Form gebildet, derart, dass
das vordere Ende der Drehwelle 33 in den Durchgangsabschnitt 282a eingesetzt
und eingepasst wird. Der Durchgangsabschnitt 282a wirkt,
um die Riemenscheibe 8B bei dem Wechselstromgenerator 1B zu
positionieren, wenn die Riemenscheibe 8B mit der Welle 33 verschraubt
wird. Ferner ist der Außendurchmesser der hinteren Endoberfläche
des Durchgangsabschnitts 282a eingestellt, um in Berührung
mit der gesamten vorderen Endoberfläche des inneren Rings
des Lagers 61 zu sein.
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Das
Eisenglied 282 hat einen Vorsprung (d. h. einen gestuften
Abschnitt), der sich entlang der radialen Richtung erstreckt, um
im Längsschnitt in einer L-Form gebildet zu sein, derart,
dass die Breite des Eisenglieds 282 in der radialen Richtung
bei dem Vorsprung entlang der axialen Richtung geändert
ist. Dieser Vorsprung verhindert, dass das Harzglied 280 entlang
der axialen Richtung an dem Eisenglied 282 bewegt wird.
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Wie
in 13 und 14 gezeigt,
ist ein konkav-konvexer (oder gezahnter) Abschnitt 282e auf
der Außenumfangsoberfläche des Eisenglieds 282 angeordnet,
um sich entlang der Umfangsrichtung des Eisenglieds 282 zu
erstrecken. Der konkav-konvexe Abschnitt 282e hat eine
Mehrzahl von Zähnen, die entlang der Umfangsrichtung ausgerichtet
sind, um in einer Zahnradform gebildet zu sein. Die Breite des konkav-konvexen
Abschnitts 282e entlang der axialen Richtung kann kürzer
als die Länge des Durchgangsabschnitts 282a sein.
Der konkav-konvexe Abschnitt 282e kann in einer Rändelform
gebildet sein.
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Das
Harzglied 280 hat an seiner Innenumfangsoberfläche
einen konkav-konvexen (oder gezahnten) Abschnitt, derart, dass der
konkav-konvexe Abschnitt des Harzglieds 280 an den konkav-konvexen
Abschnitt 282e des Eisenglieds 282 gepasst ist. Der
Abschnitt 282e des Glieds 282 kann daher verhindern,
dass das Harzglied 280 an dem Glied 282 gedreht
wird, ohne das Antriebsdrehmoment zu dem Glied 282 zu übertragen.
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Bei
dieser Struktur des Wechselstromgenerators 1B mit der Riemenscheibe 8B kann,
da das Eisenglied 282 der Riemenscheibe 8B den
konkav-konvexen Abschnitt 282e hat, die Bindungsstärke
zwischen den Gliedern 280 und 282 gesteigert werden,
so dass sich die Glieder 280 und 282 kaum voneinander
lösen. Das heißt, der konkav-konvexe Abschnitt 282e kann
verhindern, dass das Harzglied 280 auf dem Eisenglied 282 gedreht
wird, ohne das Antriebsdrehmoment zu dem Eisenglied 282 zu übertragen.
Demgemäß kann die Zuverlässigkeit bei
der Übertragung des Antriebsdrehmoments durch die Riemenscheibe 8B zu
dem Rotor 3 gesteigert werden.
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Ferner
kann, da die Riemenscheibe 8B durch Verwenden einer Mutter 200 mit
der Drehwelle 33 verschraubt und an derselben fixiert ist,
die Riemenscheibe 8B die gleiche äußere
Form wie dieselbe bei der früheren Technik haben. Es können
daher eine Montagevorrichtung und ein Verschraubungswerkzeug, die
verwendet werden, um die Riemenscheibe an dem herkömmlichen
Wechselstromgenerator zu befestigen, verwendet werden, um die Riemenscheibe 8B an
dem Wechselstromgenerator 1B zu befestigen. Demgemäß kann
die Erhöhung des Herstellungsaufwands, die durch eine Änderung
des Entwurfs des Wechselstromgenerators verursacht wird, auf ein
minimales Ausmaß gesenkt werden.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 11 gezeigt,
das Eisenglied 282 im Längsschnitt in einer L-Form
gebildet. Das Eisenglied 282 kann jedoch auf der Außenumfangsoberfläche
des Durchgangsabschnitts 282a einen (einen gestuften Ab schnitt
darstellenden) konkaven Abschnitt haben, derart, dass die Breite
des Eisenglieds 282 in der radialen Richtung bei dem konkaven
Abschnitt entlang der axialen Richtung geändert ist.
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Ferner
kann bei diesem Ausführungsbeispiel der konkav-konvexe
Abschnitt 282e eine Mehrzahl von Zähnen haben,
die in 8 oder 9 gezeigt sind.
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Diese
Ausführungsbeispiele sollten nicht so aufgefasst werden,
dass dieselben die vorliegende Erfindung auf Strukturen dieser Ausführungsbeispiele
begrenzen, und die Struktur dieser Erfindung kann mit derselben,
die auf der früheren Technik basiert, kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-28832 [0002, 0005]
- - JP 2005-279751 [0006, 0007]