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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor.
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HINTERGRUND
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Die Druckschrift
KR 2013007793A beschreibt einen sechspoligen Gleichstrommotor eines Magnettyps. Der Gleichstrommotor weist drei Plus-Seiten-Bürsten und drei Minus-Seiten-Bürsten auf, die auf einem Außenumfang eines zylindrischen Kommutators angeordnet sind. Die Bürste wird durch eine Bürstenhalteeinrichtung gehalten, die eine Kastenform aufweist, und an den Kommutator durch eine Feder gedrückt, die in der Bürstenhalteeinrichtung angeordnet ist.
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Die Plus-Seiten-Bürste und die Minus-Seiten-Bürste sind jeweils mit einer Plus-Seiten-Verbindungsplatte und einer Minus-Seiten-Verbindungsplatte durch ein jeweiliges Anschlusskabel elektrisch verbunden. Das heißt, die Plus-Seiten-Verbindungsplatte verbindet elektrisch die drei Plus-Seiten-Bürsten, und die Minus-Seiten-Verbindungsplatte verbindet elektrisch die drei Minus-Seiten-Bürsten.
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Die Bürstenhalteeinrichtung wird zwischen der Plus-Seiten-Verbindungsplatte und der Minus-Seiten-Verbindungsplatte gehalten, die in der axialen Richtung parallel angeordnet sind. Die Minus-Seiten-Verbindungsplatte ist an einem Endrahmen eines Motors fixiert, der einen Teil einer Erdungsschaltung bildet. Die Plus-Seiten-Verbindungsplatte ist bei einer Ankerkernseite der Bürstenhalteeinrichtung in der axialen Richtung angeordnet, und die Minus-Seiten-Verbindungsplatte ist bei der anderen Seite der Bürstenhalteeinrichtung entgegengesetzt zu der Ankerkernseite in der axialen Richtung angeordnet.
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KURZZUSAMMENFASSUNG
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Der sechspolige Gleichstrommotor des Magnettyps benötigt die Plus-Seiten-Verbindungsplatte, die die drei Plus-Seiten-Bürsten elektrisch verbindet. Die Plus-Seiten-Verbindungsplatte ist benachbart zu dem Ankerkern in Bezug auf die Bürstenhalteeinrichtung angeordnet. Ein Anschlussbereich (eine Fahne), der jedes Kommutatorsegment mit einer Ankerspule verbindet, ist jedoch benachbart zu dem Ankerkern in Bezug auf die Bürstenhalteeinrichtung angeordnet. Das heißt, der Anschlussbereich (das Ende) eines Segments ist auf der Ankerkernseite in der axialen Richtung positioniert, wobei ein Draht der Ankerspule mit dem Anschlussbereich verbunden ist. Aus diesem Grund ist es, wenn die Plus-Seiten-Verbindungsplatte benachbart zu der Kernseite angeordnet ist, erforderlich, einen Raum für eine Sicherstellung einer elektrischen Isolierung zwischen dem Anschlussbereich eines Segments und der Plus-Seiten-Verbindungsplatte vorzusehen, sodass die Gesamtlänge eines Motors groß wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gleichstrommotor bereitzustellen, in dem eine Verbindungsplatte auf der Kernseite angeordnet ist, um alle Plus-Seiten-Bürsten oder alle Minus-Seiten-Bürsten elektrisch zu verbinden, sodass die Gesamtlänge des Gleichstrommotors in einer axialen Richtung kleiner gemacht wird, während ein Isolationsraums zwischen dem Anschlussbereich eines Kommutatorsegments und der Verbindungsplatte sichergestellt ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gleichstrommotor mit zumindest vier Polen: einen Kommutator mit einer zylindrischen Form auf einer Achse eines Ankers; eine Bürste, die auf einem Außenumfang des Kommutators angeordnet ist; eine Bürstenhalteeinrichtung, die die Bürste hält und isolierende Eigenschaften aufweist; eine Druckkomponente, die in der Bürstenhalteeinrichtung angeordnet ist, um die Bürste zu dem Kommutator zu drücken; eine erste Verbindungsplatte, die leitfähige Eigenschaften aufweist und benachbart zu einem Kern des Ankers in einer axialen Richtung angeordnet ist, wobei alle Plus-Seiten-Bürsten oder alle Minus-Seiten-Bürsten der Bürste mit der ersten Verbindungsplatte durch ein jeweiliges Anschlusskabel elektrisch verbunden sind; und eine zweite Verbindungsplatte, die leitfähige Eigenschaften aufweist und auf der anderen Seite der ersten Verbindungsplatte über die Bürstenhalteeinrichtung, d. h. entgegengesetzt zu dem Kern des Ankers in der axialen Richtung angeordnet ist, wobei alle Minus-Seiten-Bürsten oder alle Plus-Seiten-Bürsten mit der zweiten Verbindungsplatte über ein jeweiliges Anschlusskabel elektrisch verbunden sind.
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Die Bürstenhalteeinrichtung weist eine Innenumfangsöffnung, die dem Kommutator in einer radialen Richtung gegenüberliegt, und eine Außenumfangswandoberfläche auf, die eine Außenumfangsposition der Druckkomponente in der radialen Richtung reguliert. Die erste Verbindungsplatte und die zweite Verbindungsplatte sind in der axialen Richtung parallel ohne elektrischen Kontakt angeordnet, wobei die Bürstenhalteeinrichtung zwischen der ersten Verbindungsplatte und der zweiten Verbindungsplatte gehalten wird.
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Die erste Verbindungsplatte weist einen Schlitz auf, der sich von dem Innenumfang oder dem Außenumfang in der radialen Richtung erstreckt. Die Bürstenhalteeinrichtung weist eine Kernseitenpositionsreguliereinrichtung auf, die in Eingriff mit der ersten Verbindungsplatte ist, um eine relative Position zu regulieren. Die Kernseitenpositionsreguliereinrichtung weist einen Vorsprungteil, der zu dem Kern in der axialen Richtung herausragt, und einen Einpassnutabschnitt auf, der auf beiden Seiten des Vorsprungteils in einer Umfangsrichtung definiert ist. Die relative Position in der Umfangsrichtung wird durch den Vorsprungteil reguliert, der mit dem Schlitz in Eingriff ist, und die relative Position in der axialen Richtung wird durch einen Eingriff zwischen zumindest einem Teil von Seiten des Schlitzes in der Umfangsrichtung und der Einpassnut reguliert. Eine Breite des Vorsprungteils in der Umfangsrichtung ist größer als eine Breite der Bürste in der Umfangsrichtung.
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Die Umfangsbreite des Vorsprungteils, der in den Schlitz der ersten Verbindungsplatte eingefügt ist, ist größer als die Umfangsbreite der Bürste. Folglich kann die Höhe der Bürstenhalteeinrichtung, die den Vorsprungteil aufweist, in der axialen Richtung auf der Kernseite kurz sein. Dementsprechend kann die Position des Einpassnutabschnitts der Bürstenhalteeinrichtung weg von dem Kern in der axialen Richtung verschoben werden, wobei die Position der ersten Verbindungsplatte, die in den Einpassnutabschnitt eingepasst ist, nahe an die andere Seite, die zu der Kernseite entgegengesetzt ist, gebracht werden kann. Als Ergebnis kann eine Entfernung zwischen der ersten Verbindungsplatte und der zweiten Verbindungsplatte in der axialen Richtung klein gemacht werden. Somit kann die Gesamtlänge des Motors kurz gemacht werden, während der Isolationsraum zwischen einer Fahne (einem Anschlussbereich, der mit der Ankerspule verbunden ist) eines Kommutatorsegments und der ersten Verbindungsplatte sichergestellt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die vorstehend genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser ersichtlich. Es zeigen:
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1A eine Schnittdarstellung, die eine Bürstenhalteeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 1B eine Schnittdarstellung einer Bürstenhalteeinrichtung eines Vergleichbeispiels;
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2 eine perspektivische Darstellung, die eine Bürstenbaugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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3 eine vergrößerte Schnittdarstellung, die eine Rückseite eines Motors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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4A eine Darstellung, die die Rückseite des Motors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 4B eine Darstellung einer Rückseite eines Motors gemäß dem Vergleichsbeispiel;
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5 eine Schnittdarstellung eines Anlassers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 eine perspektivische Darstellung, die eine Bürstenbaugruppe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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7 eine perspektivische Darstellung, die eine Bürstenbaugruppe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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8 eine Schnittdarstellung, die eine Bürstenhalteeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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9 eine Leitungsverbindungsdarstellung zwischen einer Magnetfeldspule eines Motors und einem Anker gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
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10 eine Leitungsverbindungsdarstellung zwischen einer Magnetfeldspule eines Motors und einem Anker gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
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11 eine Leitungsverbindungsdarstellung zwischen einer Magnetfeldspule eines Motors und einem Anker gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
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12 eine Leitungsverbindungsdarstellung zwischen einer Magnetfeldspule eines Motors und einem Anker gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel; und
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13 eine Leitungsverbindungsdarstellung eines allgemeinen Gleichstrommotors.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann einem Teil, der einem Gegenstand entspricht, der in einem vorangegangen Ausführungsbeispiel beschrieben wird, das gleiche Bezugszeichen zugewiesen sein, wobei eine redundante Beschreibung für den Teil weggelassen werden kann. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einem Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann ein anderes vorangegangenes Ausführungsbeispiel bei den anderen Teilen der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsbeispiele können teilweise kombiniert werden, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsbeispiele kombiniert werden können, vorausgesetzt, es entsteht kein Schaden durch die Kombination.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Gleichstrommotor bei einem Anlasser bzw. Starter 1 für ein Anlassen bzw. Starten einer Brennkraftmaschine angewendet. Wie es in 5 gezeigt ist, weist der Anlasser 1 ein Zahnrad bzw. Ritzel 4 auf einer Achse einer Ausgabewelle 3 auf, die durch einen Motor 2 gedreht wird. Das Zahnrad 4 wird weg von dem Motor 2 (nach links in 5) durch die Ausgabewelle 3 unter Verwendung der Anziehungskraft eines Elektromagnetismusschalters 5 gedrückt, der einen Solenoid umfasst, um mit einem Zahnkranz 6 der Kraftmaschine in Eingriff zu gelangen. Dieses System wird im Allgemeinen als ein Ritzelantriebssystem bezeichnet. Der Motor 2 wird nachstehend ausführlich erklärt, während der Grundaufbau und der Betrieb des Anlassers 1 im Allgemeinen bekannt sind.
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Der Motor 2 ist ein Gleichstrommotor mit vier oder mehr Polen, in dem ein Dauermagnet 7 zur Ausbildung eines Magnetfeldpols verwendet wird. Beispielsweise kann die Anzahl von Polen sechs betragen. Der Motor 2 weist einen Anker 8, einen Kommutator 9 und eine Bürste 10 auf. Der Anker 8 ist auf einem Innenumfang des Magnetfeldpols über eine Luftlücke angeordnet. Der Kommutator 9 weist eine zylindrische Form auf der Achse des Ankers 8 auf. Die Bürste 10 ist auf dem Außenumfang des Kommutators 9 angeordnet.
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Der Kommutator 9 weist eine Isolatorbasis 9a und mehrere Kommutatorsegmente 9b auf. Die Isolatorbasis 9a weist die Form eines Zylinders auf und ist beispielsweise aus einem Harzmaterial bzw. Kunststoffmaterial hergestellt. Die Kommutatorsegmente 9b werden durch die Isolatorbasis 9a gehalten und sind in einer zylindrischen Form angeordnet. Die Isolatorbasis 9a ist an dem Außenumfang einer Welle 11 des Ankers 8 bei dem Endabschnitt durch eine Presspassung fixiert. Die Kommutatorsegmente 9b sind gegenseitig voneinander durch die Isolatorbasis 9a isoliert. Eine Spule 13 des Ankers 8 ist mit einer Fahne 9c (ein Verbindungsabschnitt) des Kommutators 9 bei dem Ende (linkes Ende der Kommutatorsegmente 9b in 5) benachbart zu einem Kern 12 des Ankers 8 in der axialen Richtung verbunden.
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Die Bürste 10 weist drei Plus-Seiten-Bürsten 10a und drei Minus-Seiten-Bürsten 10b auf, die bei gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Kommutators 9 angeordnet sind. Eine Bürstenbaugruppe, die in 2 gezeigt ist, umfasst zusätzlich zu der Bürste 10 eine Bürstenhalteeinrichtung 14, eine Druckkomponente 15, eine erste Verbindungsplatte 16 und eine zweite Verbindungsplatte 17.
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Die Bürstenhalteeinrichtung 14 ist aus einer Isolationskomponente, wie beispielsweise Harz bzw. Kunststoff, hergestellt und weist eine Kastenform auf. Die Bürstenhalteeinrichtung 14 weist eine Innenumfangsöffnung, die dem Kommutator 9 in der radialen Richtung gegenüberliegt, und eine Wandoberfläche 14a (siehe 2) auf der radialen Außenumfangsoberfläche auf.
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Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Bürstenhalteeinrichtung 14 eine Bürstenaufbewahrungskammer 14b, die die Bürste innen aufbewahrt, und eine Druckkomponentenaufbewahrungskammer 14c auf, die die Druckkomponente 15 aufbewahrt (auf der Außenumfangsseite in der radialen Richtung). Die Bürstenaufbewahrungskammer 14b ist zwischen dem Kommutator 9 und der Druckkomponentenaufbewahrungskammer 14c angeordnet.
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Die Druckkomponente 15 kann beispielsweise eine Spiralfeder sein, die in der Druckkomponentenaufbewahrungskammer 14c der Bürstenhalteeinrichtung aufbewahrt wird. Die Wandoberfläche 14a der Bürstenhalteeinrichtung 14 reguliert die Außenumfangsposition der Druckkomponente 15 in der radialen Richtung, wobei die Druckkomponente 15 die Bürste 10 zu dem Kommutator 9 drückt.
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Wie es in 3 gezeigt ist, ist die axiale Abmessung X der Druckkomponente 15 (ein Außendurchmesser der Spiralfeder) kleiner als die axiale Länge Y der Bürste 10 in der axialen Richtung. Ferner ist die Mitte der Druckkomponente 15 in der axialen Richtung bei näherungsweise der gleichen Position wie die Mitte der Bürste 10 in der axialen Richtung angeordnet.
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Jede der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17 ist aus Metall hergestellt und weist eine Ringform mit einem zentralen kreisförmigen Loch (einer Öffnung) auf, das größer als der Außendurchmesser des Kommutators 9 bei dem zentralen Teil in der radialen Richtung ist. Die erste Verbindungsplatte 16 und die zweite Verbindungsplatte 17 sind parallel zueinander und in der axialen Richtung ohne elektrischen Kontakt angeordnet. Die Bürstenhalteeinrichtung 14 wird zwischen der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17 gehalten.
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Die erste Verbindungsplatte 16 ist benachbart zu dem Ankerkern angeordnet, wobei die zweite Verbindungsplatte 17 auf der anderen Seite, die zu dem Ankerkern über die erste Verbindungsplatte 16 entgegengesetzt ist, angeordnet ist. Anders ausgedrückt ist die erste Verbindungsplatte 16 auf der Kernseite angeordnet und die zweite Verbindungsplatte 17 ist auf der anderen Seite angeordnet. Nachstehend ist die Kernseite in der axialen Richtung eine linke Seite in 3 und nahe an dem Ankerkern 12 in Bezug auf die Bürstenhalteeinrichtung 14. Die andere Seite stellt eine rechte Seite in 3 dar und ist von dem Ankerkern 12 entfernt.
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Die erste Verbindungsplatte 16 ist elektrisch mit einem M-Anschlussbolzen 18 (siehe 5) des Elektromagnetismusschalters 5 über einen (nicht gezeigten) Leitungsdraht verbunden. Die zweite Verbindungsplatte 17 ist an dem Endrahmen 19 des Motors 2 mit dem Bolzen 20 fixiert und ist elektrisch mit dem Endrahmen 19 verbunden. Der Endrahmen 19 kann einem Motorgehäuse entsprechen, das einen Teil einer Erdungsschaltung bzw. Masseschaltung bildet.
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Wie es in 2 gezeigt ist, ist jede der drei Plus-Seiten-Bürsten 10a elektrisch mit einer Oberfläche der ersten Verbindungsplatte 16 entgegengesetzt zu dem Ankerkern über ein Anschlusskabel verbunden. Jede der drei Minus-Seiten-Bürsten 10b ist mit einer Kernseitenoberfläche der zweiten Verbindungsplatte 17 über ein Anschlusskabel 21 verbunden.
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Jede der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17 weist mehrere Schlitze 22 bei Positionen auf, bei denen die Bürstenhalteeinrichtung 14 angeordnet ist. Der Schlitz 22 ist bei dem Innenumfang der ersten Verbindungsplatte 16 geöffnet und erstreckt sich von dem Innenumfang nach außen in die radiale Richtung der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17. Ein flacher Teil 23 ist zwischen den benachbarten Schlitzen 22 in der Umfangsrichtung definiert, wobei er eine Breite in der radialen Richtung aufweist, die näherungsweise gleich zu der Länge des Schlitzes 22 in der radialen Richtung ist.
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Wie es in 2 gezeigt ist, weist die erste Verbindungsplatte 16 einen Spreizteil 24 auf, der die benachbarten flachen Teile 23 bei den beiden Seiten des Schlitzes 22 in der Umfangsrichtung elektrisch verbindet. Der Spreizteil 24 ist auf der gleichen Ebene wie der flache Teil 23 definiert und erstreckt sich um die radiale Außenseite des Schlitzes 22 herum. Die beiden Seiten des Spreizteils 24 in der Umfangsrichtung sind mit den jeweiligen flachen Teilen 23 verbunden.
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Das heißt, der radiale Außenumfang des Schlitzes 22 ist von dem Außenumfang der ersten Verbindungsplatte 16 nicht geöffnet und wird durch den Spreizteil 24 geschlossen. Da die erste Verbindungsplatte 16 den Spreizteil 24 auf der radialen Außenseite des Außenumfangs des flachen Teils 23 in der radialen Richtung aufweist, wird ein Intervallraum zwischen dem Außenumfang des Spreizteils 24 und dem Innenumfang des Endrahmens 19 in der radialen Richtung klein. Wie es in 3 gezeigt ist, ist eine Isolationskomponente 25 mit einer Ringform zwischen dem Außenumfang des Spreizteils 24 und dem Endrahmen 19 angeordnet, um die Isolierung sicherzustellen.
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Nachstehend wird die Kernseitenform der Bürstenhalteeinrichtung 14, die an der ersten Verbindungsplatte 16 angebracht ist, ausführlich erklärt. Die Bürstenhalteeinrichtung 14 weist eine Kernseitenpositionsreguliereinrichtung auf, die an der ersten Verbindungsplatte 16 angebracht ist, um eine relative Position der Bürstenhalteeinrichtung 14 in Bezug auf die erste Verbindungsplatte 16 zu regulieren. Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Kernseitenpositionsreguliereinrichtung einen Vorsprungteil 26, der die relative Position bezüglich der ersten Verbindungsplatte 16 in der Umfangsrichtung reguliert, und einen Platteneinpassteil 27 auf, der die relative Position bezüglich der ersten Verbindungsplatte 16 in der axialen Richtung und der radialen Richtung (nach außen in der radialen Richtung) reguliert.
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Der Vorsprungteil 26 ragt zu dem Ankerkern 12 in der axialen Richtung heraus und entspricht der Bürstenaufbewahrungskammer 14b. Wenn die Bürstenhalteeinrichtung 14 an die erste Verbindungsplatte 16 angebracht wird, wird der Vorsprungteil 26 in den Schlitz 22 der ersten Verbindungsplatte 16 eingeführt.
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Wie es in 1A gezeigt ist, ist die Breite A1 des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung größer als die Breite B der Bürste 10 in der Umfangsrichtung. Im Gegensatz dazu ist in einer Bürstenhalteeinrichtung 14 eines Vergleichsbeispiels, das in 1B dargestellt ist, die Breite A2 des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung kleiner als die Breite B der Bürste 10 in der Umfangsrichtung. 1A ist eine Schnittdarstellung, die entlang einer Linie Ia-Ia in 4A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entnommen ist, und 1B ist eine Schnittdarstellung, die entlang einer Linie Ib-Ib in 4B gemäß dem Vergleichsbeispiel entnommen ist.
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Wie es in 2 gezeigt ist, weist der Platteneinpassteil 27 einen Einpassnutabschnitt 27a auf beiden Seiten der Bürstenaufbewahrungskammer 14b in der Umfangsrichtung auf, während die Bürstenaufbewahrungskammer 14b bei dem Innenumfang der Bürstenhalteeinrichtung 14 geöffnet ist. Wie es in 1A und 2 gezeigt ist, weist der Einpassnutabschnitt 27a eine U-Form im Querschnitt auf. Anders ausgedrückt ist die Nut zu der Außenumfangsseite in der radialen Richtung geöffnet und nach innen in der radialen Richtung vertieft. Ferner ist die Nut zu der Außenseite (entgegengesetzt zu dem Vorsprungteil) in der Umfangsrichtung geöffnet. Wenn der Vorsprungteil 26 in den Schlitz 22 der ersten Verbindungsplatte 16 eingeführt wird, werden beide Seiten des Schlitzes 22 in der Umfangsrichtung bei dem Einpassnutabschnitt 27a bei der Innenumfangsseite eingepasst.
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Wie es in 1A gezeigt ist, ist der Einpassnutabschnitt 27a bei der Position ausgebildet, die mit dem Kernseitenendabschnitt (oberer Endabschnitt) der Bürste 10, die in der Bürstenaufbewahrungskammer 14b aufbewahrt wird, in der axialen Richtung überlappt. Das heißt, in dem Zustand, in dem die Bürstenhalteeinrichtung 14 an die erste Verbindungsplatte 16 angebracht wird, liegt die erste Verbindungsplatte 16 dem Kernseitenendabschnitt der Bürste 10 in der Umfangsrichtung gegenüber.
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Der Vorsprungteil 26 weist einen Stufenteil 28 (siehe 3) bei den beiden Seiten des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung und der radialen Außenseite des Vorsprungteils 26 mit Ausnahme des Platteneinpassteils 27 auf. Ein Höhenunterschied ist zwischen dem Vorsprungteil 26 und dem Stufenteil 28 definiert. Die Höhe des Stufenteils 28 ist niedriger als die des Vorsprungteils 26 auf der Kernseite in der axialen Richtung. Auf der anderen Seite, die zu der Kernseite entgegengesetzt ist, ist jedoch die Oberfläche des Einpassnutabschnitts 27a ausgebildet, um die gleiche Höhe wie der Stufenteil 28 aufzuweisen. Die Höhe auf der Kernseite in der axialen Richtung bedeutet eine axiale Entfernung von der gleichen Position in der axialen Richtung (beispielsweise die axiale Mitte der Bürstenhalteeinrichtung 14) zu der Kernseite in der axialen Richtung.
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Der Stufenteil 28 wird ausgebildet, da die Abmessung X der Druckkomponente 15 in der axialen Richtung kleiner als die Länge Y der Bürste 10 in der axialen Richtung ist. Das heißt, der Höhenunterschied wird zwischen dem Vorsprungteil 26 und dem Stufenteil 28 entsprechend dem vertikalen Intervall zwischen der Kernseitenendoberfläche der Bürstenaufbewahrungskammer 14b und der Kernseitenendoberfläche der Federaufbewahrungskammer 14c in der axialen Richtung gebildet. Die Abmessung des Höhenunterschieds in der axialen Richtung (Höhenunterschied zwischen dem Stufenteil 28 und dem Vorsprungteil 26 in der axialen Richtung) ist größer als die Dicke der ersten Verbindungsplatte 16.
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Die relative Position der Bürstenhalteeinrichtung 14 bezüglich der ersten Verbindungsplatte 16 in der Umfangsrichtung wird reguliert, indem der Vorsprungteil 26 in den Schlitz 22 eingeführt wird. Die relative Position der Bürstenhalteeinrichtung 14 bezüglich der ersten Verbindungsplatte 16 in der axialen Richtung und der radialen Richtung wird durch den Eingriff zwischen der Innenumfangsseite (Innenumfang beider Seiten des Schlitzes 22 in der Umfangsrichtung) der ersten Verbindungsplatte 16 und dem Einpassnutabschnitt 27a reguliert.
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Wie es in 1A gezeigt ist, weist die Bürstenhalteeinrichtung 14 die Andere-Seite-Positionsreguliereinrichtung mit dem Vorsprungteil 26 und dem Platteneinpassteil 27 auf der anderen Seite in der axialen Richtung ähnlich zu der Kernseite in der axialen Richtung auf. Die relative Position in Bezug auf die zweite Verbindungsplatte 17 wird durch die Andere-Seite-Positionsreguliereinrichtung reguliert. Die Beziehung zwischen der Breite A1 des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung und der Breite B der Bürste 10 in der Umfangsrichtung muss jedoch nicht die gleiche sein wie die der Kernseite. Das heißt, A1 < B kann auf der anderen Seite möglich sein.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie es in 1A gezeigt ist, ist in der Bürstenhalteeinrichtung 14, die auf der Kernseite in der axialen Richtung ausgebildet ist, die Breite A1 des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung größer als die Breite B der Bürste 10 in der Umfangsrichtung. Folglich kann im Vergleich zu der Höhe C2 in dem Vergleichsbeispiel, das in 1B gezeigt ist, die Höhe C1 der Bürstenhalteeinrichtung 14 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der axialen Richtung kurz sein. Spezifisch wird die Höhe des Vorsprungteils 26 und des Platteneinpassteils 27 auf der Kernseite in der axialen Richtung in 1A im Vergleich zu 1B kurz gemacht, sodass der Einpassnutabschnitt 27a des Platteneinpassteils 27 so ausgeführt werden kann, dass er mit dem Kernseitenendabschnitt der Bürste 10, die in der Bürstenaufbewahrungskammer 14 aufbewahrt ist, in der axialen Richtung überlappt. Somit kann die Entfernung zwischen der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17 in der axialen Richtung klein gemacht werden. Dementsprechend kann die Gesamtlänge D1 des Motors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in 4A kürzer als die Gesamtlänge D2 des Motors gemäß dem Vergleichsbeispiel in 4B sein. Hierbei zeigt 4A eine Darstellung einer Rückseite des Motors 2 mit der Bürstenbaugruppe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und 4B zeigt eine Darstellung einer Rückseite eines Motors 2 mit einer Bürstenbaugruppe gemäß dem Vergleichsbeispiel.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Spreizteil 24 der ersten Verbindungsplatte 16 auf der gleichen Ebene wie der flache Teil 23 ausgebildet. Ferner ist der Spreizteil 24 der ersten Verbindungsplatte 16 auf der Kernseitenoberfläche des Stufenteils 28 der Bürstenhalteeinrichtung 14 angeordnet, die auf der Kernseite ausgebildet ist. Das heißt, der Spreizteil 24 ist ausgebildet, um mit dem Vorsprungteil 26 der Bürstenhalteeinrichtung 14 in der axialen Richtung zu überlappen. Anders ausgedrückt ist der Spreizteil 24 nicht auf der Kernseite des Vorsprungteils 26 in der axialen Richtung angeordnet. Folglich wird die vollständige Länge des Motors 2 nicht beeinflusst, da es nicht erforderlich ist, einen Raum für ein Anordnen des Spreizteils 24 in der axialen Richtung vorzubereiten.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Der Spreizteil 24 der ersten Verbindungsplatte 16 ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel modifiziert. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Spreizteil 24 ausgebildet, um zu der Kernseite in der axialen Richtung in Bezug auf die erste Verbindungsplatte 16 herauszuragen, wenn er sich über den Schlitz 22 in der Umfangsrichtung erstreckt. Spezifisch ist es möglich, dass, wenn der Vorsprungteil 26 der Bürstenhalteeinrichtung 14 in den Schlitz 22 eingeführt wird, der Spreizteil 24 den Vorsprungteil 26 aufgrund einer Form eines Tunnels über dem Schlitz 22 nicht beeinträchtigt.
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Der Spreizteil 24 ragt nicht von dem Außenumfang des flachen Teils 23 nach außen in der radialen Richtung heraus und ist innerhalb des Außendurchmessers des flachen Teils 23 positioniert, sodass eine Isolationskomponente 25 des ersten Ausführungsbeispiel unnötig ist. Außerdem ist der Spreizteil 24 auf der Außenumfangsseite der Fahne 9c des Kommutatorsegments 9b in der radialen Richtung ausgebildet. Folglich ist ein ausreichender Isolationsabstand bezüglich der Ankerspule 13 oder der Fahne 9c sichergestellt, während der Spreizteil 24 die Form eines Tunnels aufweist, der zu der Kernseite in der axialen Richtung herausragt. Der andere Aufbau gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass die Gesamtlänge des Motors 2 ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel verkürzt werden kann.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Der Spreizteil 24 der ersten Verbindungsplatte 16 ist in einem dritten Ausführungsbeispiel modifiziert. Wie es in 7 gezeigt ist, ist der Spreizteil 24 zu der Kernseite in der axialen Richtung bezüglich des flachen Teils 23 der ersten Verbindungsplatte 16 bei näherungsweise 90 Grad gebogen. In diesem Fall ragt, ebenso wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, der Spreizteil 24 nicht nach außen von dem Außendurchmesser des flachen Teils 23 heraus, sodass die Isolationskomponente 25 unnötig ist. Außerdem ist der Spreizteil 24 auf der Außenumfangsseite der Fahne 9c des Kommutatorsegments 9b in der radialen Richtung angeordnet. Folglich ist ein ausreichender Isolationsabstand bezüglich der Ankerspule 13 oder der Fahne 9c sichergestellt, während der Spreizteil 24 um etwa 90 Grad zu der Kernseite in der axialen Richtung gebogen ist.
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Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Gesamtlänge des Motors 2 ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel verkürzt werden, da der andere Aufbau in dem dritten Ausführungsbeispiel der gleiche ist wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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In einem vierten Ausführungsbeispiel überlappt der Einpassnutabschnitt 27a des Platteneinpassteils 27 der Bürstenhalteeinrichtung 14 im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel nicht mit dem Kernseitendabschnitt der Bürste 10 in der axialen Richtung. Wie es in 8 gezeigt ist, überlappen der Einpassnutabschnitt 27a und der Kernseitenendabschnitt der Bürste 10 einander nicht in der Umfangsrichtung.
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Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Breite A1 des Vorsprungteils 26 in der Umfangsrichtung größer als die Breite B der Bürste 10 in der Umfangsrichtung, während der Vorsprungteil 26 auf der Kernseite der Bürstenhalteeinrichtung 14 in der axialen Richtung ausgebildet ist. Aus diesem Grund kann die Höhe des Vorsprungteils 26 und des Platteneinpassteils 27 auf der Kernseite in der axialen Richtung klein gemacht werden, während der Einpassnutabschnitt 27a und der Kernseitenendabschnitt der Bürste 10 in der axialen Richtung nicht überlappen. Folglich kann die axiale Länge der Bürstenhalteeinrichtung 14 klein gemacht werden. Als Ergebnis kann die Entfernung zwischen der ersten Verbindungsplatte 16 und der zweiten Verbindungsplatte 17 in der axialen Richtung im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel, das in 1B gezeigt ist, klein gemacht werden, sodass die Gesamtlänge des Motors 2 verkürzt werden kann.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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In einem fünften Ausführungsbeispiel weist der Motor 2 ein elektromagnetisches Magnetfeld 40 auf. Wie es in 9 gezeigt ist, weist der Motor 2 Magnetfeldspulen 29, die mit Energie versorgt werden, um Magnetfeldpole als ein elektromagnetisches Magnetfeld 40 zu bilden, und den Anker 8 auf, in dem die Spule 13 in einer Wellenwicklung gewickelt ist. Die Magnetfeldspule 29 ist mit der Ankerspule 13 in Reihe geschaltet. Außerdem ist die Anzahl der Bürsten (die Kernseitenbürsten 10), die mit der ersten Verbindungsplatte 16 über das Anschlusskabel 21 verbunden sind, kleiner als die Hälfte der Anzahl von Magnetfeldpolen. In 9 ist die Anzahl der Bürsten 10a, die mit der ersten Verbindungsplatte 16 durch das Anschlusskabel 21 verbunden sind, zwei. Des Weiteren sind die Magnetfeldspule 29 und die erste Verbindungsplatte 16 über eine Leitung 30 elektrisch miteinander verbunden.
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Die Drahtverbindung bzw. Leitungsverbindung kann auf einfache Weise hergestellt werden, auch während die Anschlusszahl der Magnetfeldspulen 29, die mit der ersten Verbindungsplatte 16 verbunden sind, sich von der Anzahl der Kernseitenbürsten 10 unterscheidet. Beispielsweise kann die Anzahl der Kernseitenbürsten 10 auf zwei (oder eins) bezüglich eines Systems mit sechs Magnetfeldpolen verringert werden, in dem die Magnetfeldspulen 29 als zwei-seriell und drei-parallel in 9 verbunden sind.
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9 zeigt ein Beispiel eines Reihenwicklungstypmotors 2. Alternativ hierzu kann die vorliegende Offenbarung bei einem Mischwicklungstypmotor angewendet werden, in dem die Magnetfeldspule 29 und die Ankerspule 13 seriell-parallel verbunden sind. Die Kernseitenbüste 10 ist nicht auf die Plus-Seiten-Bürste 10a begrenzt und kann die Minus-Seiten-Bürste 10b sein. Beispielsweise ist, wie es in 10 gezeigt ist, wenn die Magnetfeldspule 29 mit der Massenseite bzw. Erdungsseite in Bezug auf den Anker 8 verbunden ist, die Minus-Seiten-Bürste 10b mit der ersten Verbindungsplatte 16 verbunden, wobei die Plus-Seiten-Bürste 10a mit der zweiten Verbindungsplatte 17 verbunden ist.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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In einem sechsten Ausführungsbeispiel weist der Motor 2 ein elektromagnetisches Magnetfeld 40 auf, in dem alle Magnetfeldspulen 29 in Reihe oder zwei-parallel verbunden sind. 11 stellt ein Beispiel des Magnetfelds 40 mit sechs Polen, drei-seriell und zwei-parallel, dar.
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13 stellt einen herkömmlichen allgemein bekannten Gleichstrommotor mit einem elektromagnetischen Magnetfeld 40 dar, wobei jede Plus-Seiten-Bürste 10a mit der Magnetfeldspule 29 über eine jeweilige Leitung 30 verbunden ist.
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Aus diesem Grund muss die Anzahl der Leitungen 30 die gleiche Anzahl wie die der Plus-Seiten-Bürsten 10a sein. In 13 ist die Anzahl der Leitungen 30 zwei.
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Im Gegensatz dazu können, wie es in 11 gezeigt ist, entsprechend dem Motor 2 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Magnetfeldspule 29 und die erste Verbindungsplatte 16 mit einer Leitung 30 unabhängig von der Anzahl der Kernseitenbürsten 10 verbunden werden. Der Motor 2 kann bei niedrigen Kosten mit der minimalen Anzahl von Komponenten hergestellt werden.
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Wie es in 12 gezeigt ist, kann die Magnetfeldspule 29 mit der Erdungsseite bzw. Masseseite bezüglich des Ankers 8 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel verbunden werden. In diesem Fall ist die Minus-Seiten-Bürste 10b mit der ersten Verbindungsplatte 16 verbunden, wobei die Plus-Seiten-Bürste 10a mit der zweiten Verbindungsplatte 17 verbunden ist.
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(Modifikation)
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In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Plus-Seiten-Bürsten 10a mit der ersten Verbindungsplatte 16 verbunden und die Minus-Seiten-Bürsten 10b sind mit der zweiten Verbindungsplatte 17 verbunden. Alternativ hierzu können die Plus-Seiten-Bürsten 10a mit der zweiten Verbindungsplatte 17 verbunden sein, wobei die Minus-Seiten-Bürsten 10b mit der ersten Verbindungsplatte 16 verbunden sein können. Es ist jedoch erforderlich, eine elektrische Isolierung zwischen der zweiten Verbindungsplatte 17 und dem Endrahmen 19 herzustellen, wenn die zweite Verbindungsplatte 17 an dem Endrahmen 19 des Motors 2 fixiert wird.
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Ähnlich zu der Kernseite kann der Vorsprungteil 26 der Bürstenhalteeinrichtung 14 in den Schlitz 22 der zweiten Verbindungsplatte 17 auf der anderen Seite der Bürstenhalteeinrichtung 14 in der axialen Richtung eingeführt werden. Alternativ hierzu kann der Vorsprungteil 26 in den Schlitz 22 in der axialen Richtung pressgepasst werden.
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Es ist ersichtlich, dass derartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen, wie er durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist.
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Eine Bürstenhalteeinrichtung (14) weist eine Kernseitenpositionsreguliereinrichtung (26, 27) auf, die in Eingriff mit einer ersten Verbindungsplatte (16) ist, um eine relative Position zu regulieren. Die Kernseitenpositionsreguliereinrichtung weist einen Vorsprungteil (26), der zu einem Ankerkern (12) in der axialen Richtung herausragt, und einen Einpassnutabschnitt (27a) auf, der auf beiden Seiten des Vorsprungteils (26) in einer Umfangsrichtung definiert ist. Die relative Position in der Umfangsrichtung wird durch einen Eingriff zwischen dem Vorsprungteil (26) und einem Schlitz (22) der ersten Verbindungsplatte (16) reguliert. Die relative Position in der axialen Richtung wird durch einen Eingriff zwischen Seiten des Schlitzes (22) und dem Einpassnutabschnitt (27a) reguliert. Eine Breite (A1) des Vorsprungteils (26) in der Umfangsrichtung ist größer als eine Breite (B) einer Bürste (10) in der Umfangsrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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