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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Fahrzeugrotationsmaschine (engl.: automotive rotary electric machine), wie einen Fahrzeugwechselrichter, und betrifft insbesondere einen Mechanismus, der das Lockern einer Schraube verhindert, die einen Spannungsregler (engl.: voltage regulator) an einer Klammer befestigt.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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In herkömmlichen Fahrzeugwechselstromerzeugern ist ein Harzflansch eines Bürstenhalters an einer Wandoberfläche einer hinteren Klammer mittels einer Schraube befestigt. Verbindungskabel sind in diesen Flansch eingebettet und die Verbindungskabel werden elektrisch mit der hinteren Klammer durch die Befestigungskraft der Schraube verbunden (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
- Patentliteratur 1: JP 2010-220477 (Gazette)
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In bekannten Fahrzeugwechselstromerzeugern, da die Verbindungsverkabelung elektrisch mit der hinteren Klammer mittels der Befestigungskraft der Schraube verbunden ist, war es ein Nachteil, dass die Schraube sich aufgrund von Fahrzeugvibrationen lösen kann und ein Versagen des elektrischen Kontakts leicht zwischen der Verbindungsverkabelung und der hinteren Klammer auftreten kann. Insbesondere, falls ein Harzabschnitt an dem Abschnitt angeordnet wird, der mittels der Schraube befestigt wurde, da der Harzabschnitt sich aufgrund einer Kriechbewegung versetzen kann, kann die Befestigungskraft der Schraube sich lösen. Daher bestand ein erhöhtes Risiko, dass die Schraube in der Löserichtung aufgrund von Fahrzeugvibrationen rotieren kann und ein elektrisches Kontaktierungsversagen zwischen der Verbindungsverkabelung und der hinteren Klammer auftreten kann.
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ZUSAMMENFASSUNG 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 elektrische Fahrzeugrotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine Rotation einer Schraube in einer Löserichtung begrenzen kann, um das Auftreten von einem Kontaktierungsversagen in einem Abschnitt zu unterdrücken, der elektrisch durch Befestigen der Schraube verbunden ist.
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Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine elektrische Fahrzeugrotationsmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend:
einen Rotor, der rotierbar in einem Gehäuse abgestützt ist; einen Stator, umfassend: einen Statorkern; und eine Statorwicklung, die an dem Statorkern angeordnet ist, wobei der Stator von dem Gehäuse abgestützt wird, um den Rotor zu umgeben; eine Gleichrichtvorrichtung, umfassend: eine Wärmesenke auf der positiven Seite (engl.: positive-side heatsink), an welcher Gleichrichterelemente der positiven Seite angeordnet sind; eine Wärmesenke auf der negativen Seite, an welcher die Gleichrichterelemente der negativen Seite angeordnet sind; und eine Schaltkreisplatte, die die Gleichrichterelemente der positiven Seite und die Gleichrichterelemente der negativen Seite verbindet, um eine Brückenschaltung auszubilden, wobei die Gleichrichtervorrichtung außerhalb eines ersten axialen Endes des Gehäuses angeordnet ist und Wechselstrom gleichrichtet, der von der Statorwicklung erzeugt wird; einen aus Harz geformten Körper, in welchen ein positiver Spannungsregleranschluss und ein negativer Spannungsregleranschluss mittels Insert-Molding angeordnet sind, um an jeweiligen Oberflächen des ersten und zweiten Flanschabschnitts exponiert zu sein, wobei der aus Harz geformte Körper außerhalb des ersten axialen Endes des Gehäuses angeordnet ist; einen Spannungsregler, der an dem aus Harz geformten Körper befestigt ist, um elektrisch mit dem positiven Spannungsregleranschluss und dem negativen Spannungsregleranschluss verbunden zu sein, wobei der Spannungsregler die Größe einer Wechselstromspannung einstellt, die von dem Stator erzeugt wird; und eine Harzschutzabdeckung, die vorbereitet ist, um eine Becherform aufzuweisen, die von einem Bodenabschnitt und einem röhrenförmigen Umfangswandabschnitt gebildet wird und die an dem Gehäuse angeordnet ist, um die Gleichrichtervorrichtung und den Spannungsregler abzudecken. Die Gleichrichtervorrichtung ist an dem Gehäuse durch aneinander befestigen der Wärmesenke der positiven Seite, der Wärmesenke der negativen Seite und der Schaltkreisplatte an einer äußeren Endoberfläche an dem ersten axialen Ende des Gehäuses verwendend eine Vielzahl an Gleichrichtervorrichtungs-Befestigungsschrauben angeordnet, sodass die Wärmesenke der negativen Seite sich in einem Zustand einer elektrischen Verbindung mit dem Gehäuse befindet und der aus Harz geformte Körper an dem Gehäuse durch aneinander Befestigen des ersten Flanschabschnitts und der Wärmesenke der positiven Seite an der äußeren Endoberfläche des ersten axialen Endes des Gehäuses angeordnet ist, verwendend eine erste Spannungsreglerbefestigungsschraube, um elektrisch isoliert zu sein, sodass der positive Spannungsregleranschluss und die Wärmesenke auf der positiven Seite sich in einem Zustand elektrischer Verbindung befinden, und durch befestigen des zweiten Flanschabschnitts an der äußeren Endoberfläche des ersten axialen Endes des Gehäuses verwendend eine zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube, sodass der negative Spannungsreglerelektrodenanschluss sich in einem Zustand elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse befindet. Schraubenlösebegrenzungsansätze (engl.: screw loosening restricting lugs) sind jeweils angeordnet, um sich von dem Bodenabschnitt der Schutzabdeckung zu erstrecken, um auf die erste Spannungsreglerbefestigungsschraube und die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube zu zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum in einer Axialrichtung aufzuweisen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, da die erste Spannungsreglerbefestigungsschraube und die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube die Schraubenlösebegrenzungsansätze kontaktieren, falls diese in einer Löserichtung aufgrund von Fahrzeugvibrationen und dergleichen rotieren und eine weitere Rotation begrenzt ist, werden exzessive Anstiege des elektrischen Kontaktwiderstands an den befestigten Abschnitten der ersten Spannungsreglerbefestigungsschraube und der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube verhindert, wodurch das Auftreten eines Kontaktversagens verhindert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Längsquerschnitt, der einen Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine Ansicht von hinten, die den Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist eine Ansicht von hinten, die einen Zustand zeigt, bevor eine Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angeordnet wird;
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4 ist eine Vorderansicht, die die Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist eine Ansicht von hinten, die die Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist eine partielle perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zum Anordnen der Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklärt;
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7 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie VII-VII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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8 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie VIII-VIII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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9 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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10 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie X-X in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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11 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XI-XI in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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12 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XII-XII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet;
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13 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIII-XIII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; und
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14 ist ein partieller Querschnitt, der einen angeordneten Zustand einer Schutzabdeckung in einem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Längsquerschnitt, der einen Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Ansicht von hinten, die einen Fahrzeug Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine Ansicht von hinten, die einen Zustand zeigt, bevor eine Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angeordnet wird, 4 ist eine Ansicht von vorne, die die Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist eine Ansicht von hinten, die die Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 6 ist eine partielle perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zum Anordnen der Schutzabdeckung in dem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 7 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie VII-VII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet. 8 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie VIII-VIII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; 9 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; 10 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie X-X in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; 11 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XI-XI in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; 12 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XII-XII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet; und 13 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIII-XIII in 2 erstellt wurde, wenn in der Richtung der Pfeile betrachtet.
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In den 1 bis 3 umfasst ein Fahrzeugwechselrichter 1: ein Gehäuse 4, das durch eine vordere Klammer 2 und eine hintere Klammer 3 gebildet wird, die jeweils ungefähr becherförmig sind und aus Aluminium hergestellt sind; eine Welle 6, die rotierbar in dem Gehäuse 4 mittels einem Paar an Lagern 5 abgestützt ist; eine Riemenscheibe 7, die an einem Endabschnitt der Welle 6 befestigt ist, der nach vorne aus dem Gehäuse 4 hervorsteht; einen Rotor 8, der an der Welle 6 befestigt ist und der in dem Gehäuse 4 angeordnet ist; Lüfter 11, die an zwei axialen Endoberflächen des Rotors 8 befestigt sind; einen Stator 12, der an dem Gehäuse 4 befestigt ist, um den Rotor 8 zu umgeben; ein Paar Schleifringe 15, das an einem Abschnitt der Welle 6 befestigt ist, der nach hinten aus dem Gehäuse 4 hervorsteht und das dem Rotor 8 elektrischen Strom zur Verfügung stellt; ein Paar Bürsten 16, das an jeweiligen Oberflächen der Gleitringe 15 entlanggleitet; einen Bürstenhalter 17, der die Bürsten 16 unterbringt; einen Spannungsregler 22, der an einem hinteren Ende der hinteren Klammer 3 angeordnet ist und der die Größen der Wechselstromspannungen einstellt, die in dem Stator 12 erzeugt werden; einen Verbinder 24, der an dem hinteren Ende der hinteren Klammer 3 angeordnet ist und der einen Eingang und Ausgang von Signalen zwischen dem Spannungsregler 22 und äußeren Einrichtungen (nicht gezeigt) durchführt; eine Gleichrichtervorrichtung 28, die an dem hinteren Ende der hinteren Klammer 3 angeordnet ist und die die Wechselstromspannungen, die in dem Stator 12 erzeugt werden, in Gleichspannung gleichrichtet; und eine Schutzabdeckung 50, die an der hinteren Klammer 3 angeordnet ist, um den Bürstenhalter 17, den Spannungsregler 22 und die Gleichrichtervorrichtung 28 abzudecken.
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Der Rotor 8 ist ein Lundell-Rotor und umfasst: eine Feldwicklung 9, die einen magnetischen Fluss beim Hindurchströmen eines Erregungsstromes erzeugt; und einen Polkern 10, der angeordnet ist, um die Feldwicklung 9 abzudecken; und in welchem Magnetpole mittels des magnetischen Flusses ausgebildet sind. Der Stator 12, umfasst: einen zylindrischen Statorkern 13; und eine Statorwicklung 14, die in dem Statorkern 13 angeordnet ist und in welcher Wechselstrom durch Veränderungen des magnetischen Flusses von der Feldwicklung 9, welche die Drehung des Rotors 8 begleiten, erzeugt wird. Der Stator 12 ist so angeordnet, dass der Statorkern 13 zwischen sich öffnenden Enden der vorderen Klammer 2 und der hinteren Klammer 3 von zwei axialen Enden aus gehalten wird, um den Rotor 8 zu umgeben.
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Der Bürstenhalter 17 wird durch Formen eines elektrisch isolierenden Harzes, wie beispielsweise Polybutylenterepthalat (PBT), vorbereitet, ist ein aus Harz geformter Körper, in welchem elektrische Leiter mittels Insert-Molding ausgebildet werden bzw. eingesetzt werden, und weist auf: einen ringförmigen Schleuderabschnitt 18 (engl.: slinger portion), einen Halterabschnitt 19, der angeordnet ist, um sich radial nach außen von dem Schleuderabschnitt 18 zu erstrecken; und Bürsteneinführöffnungen 20, die ausgebildet sind, um sich radial durch den Schleuderabschnitt 18 und den Halteabschnitt 19 zu erstrecken. Erste Enden der elektrischen Leiter, die mittels Insert-Molding in dem Bürstenhalter 17 ausgebildet sind, erstrecken sich jeweils nach außen aus dem Bürstenhalter 17, um einen negativen Bürstenelektrodenanschluss 21a und einen positiven Bürstenelektrodenanschluss 21b auszubilden. Zweite Enden der elektrischen Leiter sind jeweils elektrisch mit jedem Paar an Bürsten 16 verbunden, das in die Bürsteneinführöffnungen 20 eingeführt ist.
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Der Verbinder 24 wird durch Formen eines elektrisch isolierenden Harzes wie beispielsweise PBT vorbereitet und ist ein aus Harz geformter Körper, in welchem die elektrischen Leiter mittels Insert-Molding ausgebildet sind. Abschnitte der elektrischen Leiter, die sich in den Verbinderabschnitt 25 erstrecken, bilden Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 26 zum Ein- und Ausgeben von elektrischen Signalen aus. Erste Enden von anderen elektrischen Leitern sind jeweils an unteren Oberflächen des ersten und zweiten Flanschabschnitts 24a und 24b exponiert, die angeordnet sind, um sich von zwei Seiten des Verbinders 24 zu erstrecken, um einen positiven Spannungsreglerelektrodenanschluss 27a und einen negativen Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b zu bilden. Ein erstes Ende eines weiteren elektrischen Leiters erstreckt sich nach außen aus dem Verbinder 24, um einen Spannungsreglerelektrodenanschluss 27c zum Übertragen von Signalen von und an die Gleichrichtervorrichtung 28 auszubilden. Zusätzlich erstreckt sich ein erstes Ende eines weiteren elektrischen Leiters nach außen aus dem Verbinder 24, um einen Spannungsreglerbürstenverbindungsanschluss 27d zu bilden, der mit dem positiven Bürstenelektrodenanschluss 21b verbunden ist. Der Spannungsregler 22 ist elektrisch mit zweiten Enden der elektrischen Leiter verbunden, die den Eingangs-/Ausgangsanschluss 26, den positiven Spannungsreglerelektrodenanschluss 27a, den negativen Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b, den Spannungsreglerelektrodenanschluss 27c und den Spannungsreglerbürstenverbindungsanschluss 27d bilden und wird durch Einpassen einer Wärmesenke 23 über den Verbinder 24 gehalten.
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Die Gleichrichtervorrichtung 28, umfasst: eine Wärmesenke 29 auf der positiven Seite, an welcher eine Vielzahl an positiven Gleichrichterelementen 30 angeordnet ist; eine negative Wärmesenke 31, an welcher eine Vielzahl an negativen Gleichrichterelementen 32 angeordnet ist; und eine Schaltkreisplatte 33, und ist in ungefähr einer C-Form ausgebildet, sodass die Schaltkreisplatte 33 zwischen der Wärmesenke 29 der positiven Seite und der Wärmesenke 31 der negativen Seite eingeklemmt ist. Die Schaltkreisplatte 33 wird durch Formen eines elektrisch isolierenden Harzes, wie beispielsweise PBT, ausgebildet. Die Gleichrichterelemente 30 der positiven Seite und die Gleichrichterelemente 32 der negativen Seite werden verbunden, um eine vorgegebene Brückenschaltung mittels den elektrischen Leitern auszubilden, die in die Schaltkreisplatte 33 mittels Insert-Molding eingebracht werden.
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Eine Konstruktion zum Anordnen des Bürstenhalters 17, des Verbinders 24 und der Gleichrichtervorrichtung 28 wird nun erklärt.
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Die Gleichrichtervorrichtung 28 ist außerhalb der Schleifringe 15 in einer Lüfterform angeordnet, die um die Welle 6 in einer Ebene zentriert ist, die senkrecht zu der Welle 6 ist, sodass die Wärmesenke 31 der negativen Seite auf die hintere Klammer 3 zeigt. Wie in 8 gezeigt ist, wird die Gleichrichtervorrichtung 28 an der hinteren Klammer 3 durch Befestigen der Wärmesenke 29 der positiven Seite, der Wärmesenke 31 der negativen Seite und der Schaltkreisplatte 33 gemeinsam an einer äußeren Endoberfläche der hinteren Klammer 3 durch Befestigen an drei Positionen angeordnet, die in Umfangsrichtung beabstandet sind, verwendend Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40. Hier ist die Wärmesenke der positiven Seite 29 elektrisch von der Wärmesenke 31 der negativen Seite und den Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 isoliert und die Wärmesenke 31 der negativen Seite ist elektrisch mit der hinteren Klammer 3 durch die Befestigungskräfte von den Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 verbunden. Zusätzlich werden Zuleitungen 14a der Statorwicklung 14 durch die hintere Klammer 3 herausgeführt und werden mit Elektrodenanschlüssen der Schaltkreisplatte 33 verbunden, um die Gleichrichtervorrichtung 28 und die Statorwicklung 14 elektrisch zu verbinden.
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Der Bürstenhalter 17 ist axial außerhalb der hinteren Klammer 3 angeordnet, sodass der Halterabschnitt 19 zwischen der Spitze der ungefähren C-Form der Gleichrichtervorrichtung 28 angeordnet ist und der Schleuderabschnitt 18 ist an der Welle 6 angeordnet, um die Schleifringe 15 zu umgeben. Wie in 12 und 13 gezeigt, ist der Bürstenhalter 17 an der hinteren Klammer 3 angeordnet, sodass der negative Bürstenelektrodenanschluss 21a an der äußeren Endoberfläche der hinteren Klammer 3 mittels ersten und zweiten Bürstenhalterfixierungsschrauben 41 und 42 befestigt ist und der positive Bürstenelektrodenanschluss 21b wird zusammen mit dem Spannungsreglerbürstenverbindungsanschluss 27d befestigt. Zu diesem Punkt ist der negativen Bürstenelektodenanschluss 21a elektrisch mit der hinteren Klammer 3 verbunden.
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Der Verbinder 24 ist axial außerhalb der hinteren Klammer 3 angeordnet, um zwischen den Spitzen der ungefähren C-Form der Gleichrichtervorrichtung 28 angeordnet zu werden, sodass die Wärmesenke 23 in Richtung des Bürstenhalters 17 gerichtet ist. Wie in 9 gezeigt, ist der erste Flanschabschnitt 24a angeordnet, sodass der positive Spannungsreglerelektrodenanschluss 27a, der an der unteren Oberfläche davon exponiert ist, derart gestapelt ist, um auf einen Endabschnitt der Wärmesenke 29 der positiven Seite zu zeigen und ist gemeinsam mit der Wärmesenke 29 der positiven Seite an der äußeren Endoberfläche der hinteren Klammer mittels einer ersten Spannungsreglerbefestigungsschraube 43 befestigt, um elektrisch isoliert zu sein. Wie in 10 gezeigt, wird der zweite Flanschabschnitt 24b so gestapelt, dass der negative Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b, der an der unteren Oberfläche davon exponiert ist, auf die äußere Endoberfläche der hinteren Klammer 3 zeigt und ist an der äußeren Endoberfläche der hinteren Klammer 3 mittels einer zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 befestigt. Zusätzlich, wie in 11 gezeigt, wird der Spannungsreglerelektrodenanschluss 27c auf die Signalverkabelung 33a der Schaltkreisplatte 3 gestapelt und wird mittels einer dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 befestigt. Der Verbinder 24 wird dadurch an der hinteren Klammer 3 angeordnet.
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Hier ist der positive Spannungsreglerelektrodenanschluss 27a elektrisch von der hinteren Klammer 3 und der ersten Spannungsreglerbefestigungsschraube 43 isoliert und ist elektrisch mit der Wärmesenke 29 der positiven Seite mittels der Befestigungskraft der ersten Spannungsreglerbefestigungsschraube 43 verbunden. Der negative Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b ist elektrisch mit der hinteren Klammer 3 mittels der Befestigungskraft der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 verbunden. Zusätzlich ist der Spannungsreglerelektrodenanschluss 27c elektrisch mit dem Signalkabel 33a der Schaltkreisplatte 33 mittels der Befestigungskraft der dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 verbunden.
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Als nächstes wird eine Konfiguration der Schutzabdeckung 50 unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
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Die Schutzabdeckung 50 wird in einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form geformt, die durch einen Bodenabschnitt 51 und einen zylindrischen Umfangswandabschnitt 52 gebildet wird, verwendend ein elektrisch isolierendes Harz wie beispielsweise PBT oder Nylon 66. Eine Vielzahl an Lufteinlassöffnungen 53 ist an dem Bodenabschnitt 51 ausgebildet.
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Eine Verbinderauslassöffnung 54 (engl.: connector outlet aperture) wird durch Ausschneiden eines Abschnitts des Bodenabschnitts 51 der Schutzabdeckung 50 und des Umfangswandabschnitts 52 ausgebildet. Eine Ausgangsanschlussabnehmöffnung 55 (engl.: Output terminal take-off aperture) ist an der Schutzabdeckung 50 an der Umfangsseite der Verbinderausgangsöffnung 54 ausgebildet. zusätzlich sind drei Ausnehmungsabschnitte 56 ausgebildet, um sich kontinuierlich von einem Öffnungsende des Umfangswandabschnitts 52 hin zu dem Bodenabschnitt 51 durch Aushöhlen eines Abschnitts des Umfangsabschnitts 52 (in Radialrichtung nach innen gehend) zu erstrecken.
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Eingriffshaken 57 werden gebildet durch: Schaftabschnitte 58, die angeordnet sind, um sich in Nutrichtungen der Ausnehmungsabschnitte 56 von dem Öffnungsende des Umfangswandabschnitts 52 an in Umfangsrichtung zentralen Positionen von jedem der drei Ausnehmungsabschnitte 56 zu erstrecken; und Hakenabschnitte 59, die angeordnet sind, um sich radial nach außen gehend von dem Umfangswandabschnitt 52 der Spitze des Schaftabschnittes 58 zu erstrecken.
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Ein erster bis sechster Schraubenlösebegrenzungsansatz 60 bis 65 (engl.: screw loosening restricting lugs) ist angeordnet, um sich von der inneren Wandoberfläche des Bodenabschnitts 51 zu erstrecken, um auf Position zu zeigen, an welchen die Schrauben 40 bis 45 jeweils befestigt werden.
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Ferner sind Eingriffsöffnungen 35 an einem äußeren Umfangsrandabschnitt der hinteren Klammer 3 ausgebildet, um jedem der Eingriffshaken 57 zu entsprechen.
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Im Gegensatz zu dem Gehäuse 4, welches den Rotor 8 sowie die Anordnung und Abstützung des Fahrzeugwechselstromerzeugers 1 an dem Motor abstützt, da diese Harzschutzabdeckung 50 eine Funktion des Schützens von Teilen wie dem Spannungsregler 22 und der Gleichrichtervorrichtung 28 usw., welche außerhalb des Gehäuses 4 angeordnet sind, vor dem Exponieren mit Feuchtigkeit und der Anhaftung von Fremdpartikeln einnimmt, benötigt sie keine hohe Steifigkeit und ist ausgebildet, um eine Dicke aufzuweisen, die eine elastische Deformation ermöglicht.
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Die Schutzabdeckung 50 ist an der hinteren Klammer 3, wie in 6 gezeigt, angeordnet, sodass das Öffnungsende in Richtung der hinteren Klammer 3 orientiert ist und die Eingriffshaken 27 decken sich mit den Eingriffsöffnungen 35. Anschließend, wie in 7 gezeigt, werden die Eingriffshaken 57 in die Eingriffsöffnungen 35 eingeführt und die Eingriffshaken 57 und die Eingriffsöffnungen 35 werden mittels eines Schnappverschlusses gekoppelt, um die Schutzabdeckung 50 an der hinteren Klammer 3 zu halten.
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In einem Fahrzeugwechselrichter 1, der auf diese Weise gebildet ist, zeigen die Lufteinlassöffnungen 53 auf die Wärmesenke 23 des Spannungsreglers 22 und die Gleichrichterelemente 30 der positiven Seite der Gleichrichtervorrichtung 28, etc. Anschließend werden die Lüfter II angetrieben, um gemeinsam mit dem Rotor 8 zu rotieren, wenn der Fahrzeugwechselstromerzeuger 1 betrieben wird und Luft von außen wird in die Schutzabdeckung 50 über die Lufteinlassöffnungen 53 eingesaugt, um den Spannungsregler 22 und die Gleichrichterelemente 30 der positiven Seite der Gleichrichtervorrichtung 28 effektiv zu kühlen.
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Hier, wie in 10 gezeigt, ist der zweite Flanschabschnitt 24b des Verbinders 24 angeordnet, indem er so angeordnet wird, dass der negative Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b, der an der unteren Oberfläche davon exponiert ist, auf einen Anbringsockel 36 zeigt, der angeordnet ist, um sich von einer äußeren Wandoberfläche der hinteren Klammer 3 zu erstrecken und indem die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 in dem Anbringsockel 36 befestigt wird. Folglich zeigt der fünfte Schraubenlösebegrenzungsansatz 64, der angeordnet ist, um sich von dem Bodenabschnitt 51 der Schutzabdeckung 50 zu erstrecken, der an der hinteren Klammer 3 angeordnet ist, auf die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 in Axialrichtung, um einen vorgegebenen Freiraum d aufzuweisen. Anschließend, sogar falls die Befestigungskraft der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 sich aufgrund einer Fahrzeugvibration löst oder sich aufgrund eines Wanderns oder Kriechens des Harzflanschabschnitts löst und die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 damit beginnt sich in einer Richtung zu drehen, in welcher die Befestigungskraft geschwächt wird, kontaktiert der Kopfabschnitt der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 den fünften Schraubenlösebegrenzungsansatz 64, wodurch eine weitere Rotation der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 verhindert wird.
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Da der erste bis vierte Schraubenlösebegrenzungsansatz 60 bis 63 und der sechste Schraubenlösebegrenzungsansatz 65 auf ähnliche Weise auf die entsprechenden Schrauben 40 bis 43 und 45 zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum d, wie in 8 und 9 und 11 bis 13 gezeigt, aufzuweisen, sogar falls die Schrauben 40 bis 43 und 45 sich in einer Richtung drehen, in der ihre Befestigungskräfte geschwächt werden, kontaktieren die Kopfabschnitte der Schrauben 40 bis 43 und 45 die Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 bis 63 und 65, wodurch eine weitere Rotation der Schrauben 40 bis 43 und 45 verhindert wird.
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Zunächst können, da große Räume nicht in der Anordnung des befestigten Abschnitts des positiven Spannungsreglerelektrodenanschlusses 27a und des befestigten Abschnitts des negativen Spannungsreglerelektrodenanschlusses 27b sichergestellt werden können, Schrauben mit großem Durchmesser nicht als erste und zweite Spannungsreglerbefestigungsschrauben 43 und 44 verwendet werden und Anstiege der Befestigungskraft können nicht von der ersten und zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 43 und 44 erwartet werden. Zusätzlich, da die Flanschabschnitte 24a und 24b zwischen den fraglichen Befestigungsabschnitten angeordnet sind, besteht eine Gefahr, dass eine Deformation über eine lange Zeitdauer aufgrund eines Wanderns bzw. Kriechens der Flanschabschnitte 24a und 24b auftreten kann. Jedoch, gemäß Ausführungsform 1, da der vierte und fünfte Schraubenlösebegrenzungsansatz 63 und 64 angeordnet sind, um sich von den inneren Wandoberflächen des Bodenabschnitts 51 der Schutzabdeckung 50 zu erstrecken, um auf die Kopfabschnitte der ersten und zweiten Spannungsreglerbefestigungsschrauben 43 und 44 zu zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum d aufzuweisen, sogar wenn die erste und zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 43 sich in einer Löserichtung aufgrund von Vibrationen oder aufgrund eines Wanderns bzw. Kriechens der ersten und zweiten Flanschabschnitte 24a und 24b drehen, werden die Kopfabschnitte der ersten und zweiten Spannungsreglerbefestigungsschrauben 43 und 44 den vierten und fünften Schraubenlösebegrenzungsansatz 63 und 64 kontaktieren, wodurch eine weitere Rotation verhindert wird. Im Ergebnis können vorgegebene Befestigungskräfte der ersten und zweiten Spannungsreglerbefestigungsschrauben 43 und 44 sichergestellt werden, wodurch ein exzessiver Anstieg des elektrischen Widerstands in den fraglichen elektrischen Verbindungsabschnitten vermieden wird und das Auftreten von Kontaktierungsversagen vermieden wird.
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Da der Harzabschnitt zwischen der hinteren Klammer 3 und dem Abschnitt der Gleichrichtervorrichtung 28, der an der hinteren Klammer 3 befestigt ist, angeordnet ist, besteht eine Gefahr, dass eine Deformation aufgrund eines Wanderns oder Kriechens des Harzabschnitts über eine lange Zeitdauer auftreten kann. Gemäß Ausführungsform 1, da erste Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 angeordnet sind, um sich von der inneren Wandoberfläche des Bodenabschnitts 51 der Schutzabdeckung 50 zu erstrecken, um auf die Kopfabschnitte der Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 zu zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum d aufzuweisen, sogar falls die Gleichrichterbefestigungsschrauben 40 sich nicht in der Löserichtung aufgrund eines Wanderns bzw. Kriechens des Harzabschnitts drehen, da die Kopfabschnitte der Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 die ersten Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 kontaktieren, wodurch eine weitere Rotation verhindert wird, werden vorgegebene Befestigungskräfte durch die Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 sichergestellt, wodurch das Auftreten eines Kontaktversagens zuverlässig unterdrückt werden kann.
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Da große Räume nicht in der Anordnung des gekoppelten Abschnitts des positiven Bürstenelektrodenanschlusses 21b und des befestigten Abschnitts des Spannungsreglerelektrodenanschlusses 27c sicher gestellt werden können, können keine Schrauben mit großem Durchmesser als die Bürstenhalterfixierungsschraube 42 und die dritte Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 verwendet werden und Anstiege in der Befestigungskraft können nicht von der zweiten Bürstenhalterbefestigungsschraube 42 und der dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 erwartet werden. Jedoch, gemäß Ausführungsform 1, da die dritten und sechsten Schraubenlösebegrenzungsansätze 62 und 65 angeordnet sind, um sich von den inneren Wandoberflächen des Bodenabschnitts 51 der Schutzabdeckung 50 zu erstrecken, um auf die Kopfabschnitte der zweiten Bürstenhalterbefestigungsschraube 42 und der dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 zu zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum d aufzuweisen, sogar falls die zweite Bürstenhalterbefestigungsschraube 42 und dritte Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 sich in einer Löserichtung aufgrund einer Fahrzeugvibration oder aufgrund eines Kriechens oder Wanderns des Harzabschnitts drehen, kontaktieren die Kopfabschnitte der zweiten Bürstenhalterbefestigungsschraube 42 und der dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 den dritten und sechsten Schraubenlösebegrenzungsansatz 62 und 65, wodurch eine weitere Rotation verhindert wird. Im Ergebnis werden vorgegebene Befestigungskräfte der zweiten Bürstenhalterbefestigungsschraube 42 und der dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 sichergestellt, wodurch exzessive Anstiege des elektrischen Widerstands in den betroffenen elektrischen Verbindungsabschnitten sichergestellt werden und das Auftreten von einem Kontaktversagen unterdrückt wird.
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Obwohl ein Harzabschnitt nicht in dem betreffenden befestigten Abschnitt angeordnet ist, da eine großer Raum nicht in der Anordnung des gekoppelten Abschnittes des negativen Bürstenelektrodenanschlusses 21a sichergestellt werden kann, kann eine Schraube mit großem Durchmesser nicht als die erste Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 verwendet werden und das Lösen der ersten Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 kann nicht über eine lange Zeitdauer unterdrückt werden. Jedoch, gemäß Ausführungsform 1, da der zweite Schraubenlösebegrenzungsansatz 61 angeordnet ist, um sich von der inneren Wandoberfläche des Bodenabschnitts 51 der Schutzabdeckung 50 zu erstrecken, um auf den Kopfabschnitt der ersten Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 zu zeigen, um einen vorgegebenen Freiraum d aufzuweisen, sogar falls sich die erste Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 in einer Löserichtung aufgrund einer Fahrzeugvibration oder aufgrund eines Kriechens oder Wanderns des Harzabschnitts dreht, kontaktiert der Kopfabschnitt der ersten Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 den zweiten Schraubenlösebegrenzungsansatz 61, wodurch eine weitere Rotation verhindert wird. Im Ergebnis werden vorgegebene Befestigungskräfte mit der ersten Bürstenhalterbefestigungsschraube 41 sichergestellt, wodurch ein exzessiver Anstieg des elektrischen Widerstands in dem betreffenden elektrischen Verbindungsabschnitt sichergestellt wird und das Auftreten eines Kontaktversagens unterdrückt wird.
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Hier wird von dem Gesichtspunkt des Unterdrückens von exzessiven Anstiegen in dem elektrischen Widerstand an den elektrischen Verbindungsabschnitten, die sich aus einer Abnahme der Befestigungskraft aufgrund der Rotation der Schrauben 40 bis 45 ergeben, es für den Freiraum d bevorzugt geringer oder gleich der Hälfte einer Schraubensteigung der Schrauben 40 bis 45 zu sein.
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Die ersten Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 sind angeordnet, um auf jede der drei Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 zu zeigen, jedoch ist es nicht absolut notwendig die ersten Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 anzuordnen, um auf jede der drei Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40 zu zeigen, vorausgesetzt, dass zumindest eine angeordnet ist, um auf eine Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschraube 40 zu zeigen. In diesem Fall wird eine Vorbereitung der Schutzabdeckung 50 vereinfacht und eine Positionierung zwischen dem ersten Befestigungsschraubenbegrenzungsansatz 60 und der Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschraub 40 wird auch erleichtert, wodurch es ermöglicht wird, Kosten zu reduzieren.
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Ausführungsform 2
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14 ist eine Ansicht von hinten, die einen angeordneten Zustand einer Schutzabdeckung in einem Fahrzeugwechselstromerzeuger gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 14 ist ein vorspringender Abschnitt 66 angeordnet, um sich zentral von einem Scheitelabschnitt eines fünften Schraubenlösebegrenzungsansatzes 64 zu erstrecken. Der vorspringende Abschnitt 66 ist ausgebildet, um in eine Querausnehmung 46 (engl.: cross recess) eingeführt zu werden, die an einem Scheitelabschnitt eines Kopfabschnitts einer zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 ausgebildet ist, wenn eine Schutzabdeckung 50A an einer hinteren Klammer 3 angeordnet wird.
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Vorspringende Abschnitte 66 sind auch angeordnet, um sich zentral von Scheitelabschnitten der ersten bis vierten und sechsten Schraubenlösebegrenzungsansätze 60 bis 63 und 65 zu erstrecken und sind ausgebildet, um in Querausnehmungen 46 eingeführt zu werden, die an Scheitelabschnitten der Kopfabschnitte der Gleichrichtervorrichtungsbefestigungsschrauben 40, einer zweiten Bürstenhalterbefestigungsschraube 42, an ersten und zweiten Spannungsreglerbefestigungsschrauben 43 und 44 und an einer dritten Spannungsreglerbefestigungsschraube 45 ausgebildet sind, jedoch, da die Effekte davon ähnlich zu denen des vorspringenden Abschnitts 66 sind, der angeordnet ist, um sich zentral von dem Scheitelabschnitt des Schraubenlösebegrenzungsansatzes 64 zu erstrecken, wird eine Erklärung davon hier ausgelassen.
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Ferner ist der Rest der Konfiguration auf eine ähnliche Weise wie in der obigen Ausführungsform 1 ausgebildet.
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In Ausführungsform 2 wird der vorspringende Abschnitt 66 in die Querausnehmung 46 eingeführt, die an dem Scheitelabschnitt des Kopfabschnitts der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 ausgebildet ist. Die Querausnehmung 46 weist eine Ausnehmungsform auf, die durch eine kreisförmige Ausnehmung und Nuten, die sich radial in einer Querschnittsform von der kreisförmigen Ausnehmung erstrecken, gebildet wird. Folglich, falls die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 in der Löserichtung rotiert, wird eine Wandoberfläche der Nuten der zweiten Ausnehmung der Querausnehmung 46 in der Nähe der kreisförmigen Ausnehmung an dem vorspringenden Abschnitte 66 erfasst bevor die zweite Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 den Scheitelabschnitt des Schraubenlösebegrenzungsansatzes 64 kontaktiert, wodurch eine weitere Rotation verhindert wird.
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Konsequenterweise wird gemäß Ausführungsform 2 die Rotation der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 auf zuverlässige Weise durch den Eingriff zwischen den Wandoberflächen der Querausnehmung 46 und des vorspringenden Abschnitts 66 in den ursprünglichen Rotationszuständen begrenzt, wodurch es ermöglicht wird das Auftreten eines Kontaktversagens an den elektrischen Verbindungsabschnitten zwischen dem negativen Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b und der hinteren Klammer 3 zuverlässig zu verhindern.
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Der Rotationsbetrag von dem Beginn der Rotation der zweiten Spannungsreglerbefestigungsschraube 44 bis die Rotation begrenzt wird, beträgt weniger als in der obigen Ausführungsform 1, wodurch es ermöglicht wird, den elektrischen Widerstand an dem elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen dem negativen Spannungsreglerelektrodenanschluss 27b und der hinteren Klammer 3 bei einem niedrigen Widerstandswert über eine lange Zeitdauer zu halten.
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Hier ist es in Anbetracht des Eingriffs zwischen der Wandoberfläche der Nuten der Querausnehmung 46 in der Nähe der kreisförmigen Ausnehmung wünschenswert für die vorspringenden Abschnitte 46 eine Querschnittsform aufzuweisen, die Ecken aufweist, wie beispielsweise ein Dreieck, ein Viereck, usw.
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Ferner erfolgt in jeder der obigen Ausführungsformen eine Erklärung für einen Fahrzeugwechselstromerzeuger, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf Fahrzeugwechselstromerzeuger begrenzt und ähnliche Effekte treten auch auf, wenn die vorliegende Erfindung bei dynamoelektrischen Maschinen für Fahrzeuge, wie beispielsweise Fahrzeugelektromotoren oder Fahrzeuggeneratormotoren verwendet wird.
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In jeder der obigen Ausführungsformen sind der Bürstenhalter und der Verbinder als getrennte, aus Harz geformte Körper ausgebildet, jedoch können der Bürstenhalter und der Verbinder auch als einstückige, aus Harz geformte Körper ausgebildet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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