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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Vorrichtung
und ein Verfahren zu deren Herstellung, insbesondere eine Wicklungsverbindungsstruktur.
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Stand der Technik
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In
JP 11299159 A wird
ein Verbindungsring eines Stators für einen Motor beschrieben.
Der Verbindungsring weist Leitungsstreifenabschnitte und mit den
Leitungsstreifenabschnitten integriert ausgebildete Verbindungsenden
auf. Die Verbindungsenden werden in rechtem Winkel in der Flächenrichtung des
Verbindungsrings gebogen.
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Die
EP 0 777 312 A2 beschreibt
einen Stator für
Elektromotoren, bei dem elektrische Verbindungsleiter in nutenförmigen Kammern
in einem Isolierteil angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform
sind die elektrischen Verbindungsleiter direkt mit Wicklungsdrahtenden
verbunden. Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die elektrischen
Verbindungsleiter Anschlussfortsätze
mit endseitigen Hakenelementen auf. Die Verbindungsleiter unterschiedlicher
Phasen sind jeweils in unterschiedlichen Teilen eines mehrteilig
ausgestalteten Isolierteils angeordnet.
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Die
DD 1 25 307 A zeigt
eine formstabilisierte Schaltung für ein- und/oder mehrschichtige
Formspulenwicklungen. Bei der dargestellten Schaltung liegt auf
einem Wickelkopf ein Distanzelement auf, in das Löcher eingearbeitet
sind. Durch diese Löcher werden
Schalterenden hindurch geführt
und festgehalten.
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Die
nachveröffentlichte
US 2002/0067094 A1 beschreibt
einen elektrischen Motor. Leitungselemente werden in Nuten gehalten,
die in einem Halter ausgebildet sind.
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In
der
DE 199 24 325
A1 wird eine elektrische Maschine mit mittels einer Verschaltungsanordnung
verschalteten Spulen beschrieben. Die Verschaltungsanordnung umfasst
Verbindungsleiter mit flächigen
Elementen, die mit dem jeweils zugeordneten Spulenende formschlüssig verbunden
werden.
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Eine
herkömmliche
Vorrichtung mit einer Wicklungsverbindungsstruktur für eine rotierende elektrische
Vorrichtung ist in der ungeprüften,
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung
JP 11-18345 A und
JP 2000-333400 A beispielsweise offenbart.
Als erstes wird bei der ungeprüften,
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung
11-18345 A ein Leitungselement wie ein Streifen aus einem
leitenden Material geformt und weist eine Vielzahl von Anschlussstücken an
der Seitenfläche
auf, wobei jedes Anschlussstück
durch eine Einsetzöffnung
hervorsteht und nach unten gebogen ist. Ebenso weist das Anschlussstück eine
U-förmige
Nut an der Seitenfläche
des Streifenleiters auf, und wobei die Statorwicklung dessen Startende
und Anschlussende aufweist, wobei diese in diese Nut eingepasst
und verlötet
sind. Als zweites wird bei der ungeprüften, veröffentlichten japanischen Patentanmeldung
JP 2000-333400 A in
Leitungsrahmen gemäß einem Band
ausgebildet, wobei die bandförmigen
Leitungsformen vertikal platziert werden und in nahezu konzentrischen
Kreisformen mit Zwischenstücken
zwischen den Rahmen laminiert, und wobei die Leitungsrahmen mit
Zwischenstücken
durch Harz integriert verbunden und ausgeformt werden. Der Leitungsrahmen
wird durch Pressen ausgebildet und daraufhin nach vorne zugeführt, um
den Verbindungsanschluss zu biegen, welcher mit einer Verbindungsnut
von U-förmiger
Form zur Verbindung mit der Wicklung eines Motors oder eines externen
Leitungskabels ausgebildet ist.
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Die
vorstehenden herkömmlichen
Vorrichtungen weisen einen Anschlussabschnitt auf, welcher aus dem
Seitenendabschnitt der Streifenleiter in einer Richtung rechtwinklig
zu der Längsrichtung
des Streifenleiters hervorragt, wobei der Anschlussabschnitt eine
U-förmige
Nut an der Seitenfläche
des Streifenleiters aufweist.
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Die
herkömmliche
Vorrichtung, welche gemäß der vorstehenden
Art und Weise ausgebildet ist, weist ein Problem auf, dass die Ausbeute
des Materials in jeglicher Hinsicht nachteilig ausgebildet war, selbst
wenn die Materialien in entsprechender Art und Weise angepasst worden
sind, da der Anschlussabschnitt von dem Seitenendabschnitt des Streifenleiters
in der Richtung rechtwinklig zur Längsrichtung des Streifenleiters
hervorsteht. Insbesondere, wenn der Streifenleiter ähnliche
wie ein konzentrischer Kreis angeordnet ist, um es dem Anschlussabschnitt
zu ermöglichen, über andere
Streifenleiter an der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite
hervorzustehen, wird der Anschlussabschnitt verlängert, was zu dem Problem führt, dass der
Ertrag bzw. die Ausbeute des Materials schlecht ist. Obwohl der
Anschlussabschnitt eine U-förmige Nut
an der Seitenfläche
des Streifenleiters aufweist, weist der Anschlussabschnitt eine
Kontaktfläche
mit der Wicklung in einer Plattendicke des Streifenleiters auf,
wenn dieser mit der Wicklung verschweißt ist, was zu dem Problem
führt,
dass die große
Kontaktfläche
beim Schweißen
nicht für
eine ausreichende Verbindung verwendet werden kann, und wenn diese verlötet wird,
ist eine große
Menge an Lötmaterial
erforderlich, und wobei die Wärmewiderstandsfähigkeit derart
abgesenkt ist, dass diese für
einen hohen Strom ungeeignet ist. Wenn daher die Plattendicke des
Streifenleiters erhöht
wird, tritt ein Problem auf, dass der Streifenleiter hinsichtlich
der Größe ansteigt und
schwierig zu verarbeiten ist. Darüber hinaus weist die U-förmige Nut
ein Problem auf, dass die Wicklung schwierig in die Nut einzusetzen
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehenden Probleme
vorgenommen worden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine
rotierende elektrische Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung
der rotierenden elektrischen Vorrichtung bereit zu stellen, bei
welchen ein Armabschnitt mit einem leitenden Streifenabschnitt integriert
ist und sich von einem Seitenendabschnitt des leitenden Streifenabschnitts
nahezu parallel in Längsrichtung
erstreckt und in einer Richtung der Plattendicke des leitenden Streifenabschnitts
gebogen ist, wobei die Ausbeute des Materials exzellent ist, die
Verbindung mit der Wicklung exzellent sowie die rotierende elektrische
Vorrichtung kostengünstig
ist und hinsichtlich der Produktivität und Leistung überlegen
ist.
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Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 1 und 11 definiert. Die
abhängigen Ansprüche sind
auf bevorzugte und optionale Merkmale gerichtet.
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Eine
rotierende elektrische Vorrichtung, gemäß der vorliegenden Erfindung,
weist ein Leitungselement mit einem leitenden Streifenabschnitt
und einem Armabschnitt auf, welcher mit dem leitenden Streifenabschnitt
integriert ist und sich von einem Streifenendabschnitt des leitenden
Streifenabschnitts nahezu parallel in einer Längsrichtung erstreckt, wobei
der Armabschnitt in einer Richtung der Plattendicke für den leitenden
Streifenabschnitt gebogen ist, und wobei ein Isoliermaterial bzw.
Isolierteil zum Halten des Leitungselements und eine Vielzahl von
gewundenen Wicklungen bzw. Spulen vorgesehen ist.
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Ein
Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt, der in dem Armabschnitt
ausgebildet ist, weist eine Hakenform auf.
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Das
Isolierteil weist einen Nutabschnitt auf, durch welchen der Armabschnitt
eingesetzt wird.
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Vorzugsweise
weist der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt, der in dem Armabschnitt ausgebildet
ist, eine Hakenform einer Biegung in nahezu der gleichen Richtung
wie die Umfangsrichtung auf.
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Vorzugsweise
ist ein Einphasen-Spaltphasenleitungselement der Leitungselemente
in mehrere Abschnitte unterteilt, wobei jeder Abschnitt einen Verbindungsanschluss
aufweist.
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Vorzugsweise
ist ein Verbindungsanschluss für
das Spaltphasenleitungselement der Leitungselemente unter Verwendung
von beiden Endabschnitten des leitenden Streifenabschnitts für das Spaltphasenleitungselement
ausgebildet.
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Vorzugsweise
ist der Verbindungsanschluss für
das Spaltphasenleitungselement der Leitungselemente durch Biegen
eines Endabschnitts des leitenden Streifenabschnitts für das Spaltphasenleitungselement
innerhalb nahezu der gleichen Ebene wie der leitende Streifenabschnitt
ausgebildet.
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Vorzugsweise
weist das Leitungsmaterial einen Nutabschnitt zum Isolieren einer
Vielzahl von Leitungselementen voneinander auf, wobei das Leitungselement
in dem Nutabschnitt angeordnet ist.
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Vorzugsweise
weist das Isoliermaterial einen Nutabschnitt eines nahezu konzentrischen
Kreises zum Isolieren einer Vielzahl von Leitungselementen voneinander
auf, wobei das Leitungselement wie nahezu ein konzentrischer Kreis
in dem Nutabschnitt angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist ein gemeinsames Leitungselement der Leitungselemente an der äußeren Umfangsseite
des Nutabschnitts des nahezu konzentrischen Kreises für das Isoliermaterial
angeordnet.
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Vorzugsweise
weist das Isoliermaterial eine Führung
zum Führen
des Wicklungsanschlusses zu dem Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt
auf.
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Vorzugsweise
weist die rotierende elektrische Vorrichtung ferner eine Wicklungsspule
zum Isolieren eines Eisenkerns und eine Wicklung auf, in welcher
der Nutabschnitt integriert mit der Wicklungsspule ausgebildet ist,
und wobei das Leitungselement in dem Nutabschnitt angeordnet ist.
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Vorrichtung
gemäß dieser
Erfindung weist einen Schritt des Ausbildens eines Leitungselements
mit einem leitenden Streifenabschnitt und einen Armabschnitt auf,
welcher mit dem leitenden Streifenabschnitt integriert ist und sich
von einem Seitenendabschnitt des leitenden Streifenabschnitts nahezu
parallel in einer Längsrichtung
erstreckt, wobei der Armabschnitt in einer Richtung der Plattendicke
für den
leitenden Streifenabschnitt gebogen ist, einen Schritt zur Anbringung
des Leitungselements in einem Isolierteil mit einem Nutabschnitt
eines nahezu konzentrischen Kreises, und einen Schritt des elektrischen
Verbindens einer Wicklung an dem Armabschnitt auf.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer rotierenden elektrischen Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Frontansicht eines Stators gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Verbindungsansicht einer Statorwicklung gemäß der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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4A und 4B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß der ersten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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5A und 5B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Halters gemäß der ersten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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6A bis 6D sind
Frontansichten eines Leitungselements gemäß der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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7A und 7B sind
auseinandergezogene Darstellungen des Leitungselements gemäß der ersten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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8A und 8B sind
Frontansichten eines Einphasenspaltphasenleitungselements gemäß einer
zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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9A bis 9C sind
auseinandergezogene Darstellungen des Einphasenspaltphasenleitungselements
gemäß der zweiten
Ausführungsform dieser
Erfindung.
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10A und 10B sind
eine auseinandergezogene Darstellung und eine perspektivische Darstellung
eines Spaltphasenleitungselements gemäß einer dritten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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11A und 11B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
vierten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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12A bis 12C sind
eine auseinandergezogene Darstellung und eine perspektivische Darstellung
eines Leitungselements gemäß der vierten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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13A und 13B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
fünften
Ausführungsform dieser
Erfindung.
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14A und 14B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Halters gemäß der fünften Ausführungsform
dieser Erfindung.
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15A und 15B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
sechsten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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16A und 16B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Halters gemäß der sechsten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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17A bis 17D sind
erläuternde
Ansichten, welche darstellen, wie ein Wicklungsanschluss entlang
eines geneigten Abschnitts geführt wird.
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18A und 18B sind
erläuternde
Ansichten, welche im Wesentlichen eine andere Führung darstellen.
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19A und 19B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
siebten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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20 ist
eine Verbindungsansicht einer Statorwicklung gemäß der siebten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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21 ist
eine auseinandergezogene Darstellung eines Spaltphasenleitungselements
gemäß der siebten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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22A bis 22C sind
Frontansichten eines Spaltphasenleitungselements gemäß der siebten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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23A und 23B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
achten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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24 ist
eine Verbindungsansicht einer Statorwicklung gemäß der achten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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25A bis 25F sind
Frontansichten eines Spaltphasenleitungselements gemäß der achten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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26A und 26B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
neunten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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27 ist
eine Verbindungsansicht einer Statorwicklung gemäß der neunten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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28 ist
eine auseinandergezogene Darstellung eines Spaltphasenleitungselements
gemäß der neunten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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29A bis 29C sind
Frontansichten eines Spaltphasenleitungselements gemäß der neunten
Ausführungsform
dieser Erfindung.
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30A und 30B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
zehnten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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31 ist
eine Verbindungsansicht einer Statorwicklung gemäß der zehnten Ausführungsform dieser
Erfindung.
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32A bis 32C sind
Frontansichten eines Leitungselements gemäß der zehnten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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33A und 33B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
elften Ausführungsform
dieser Erfindung.
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34A bis 34C sind
Frontansichten eines Leitungselements gemäß der elften Ausführungsform
dieser Erfindung.
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35A und 35B sind
eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht eines Wicklungsverbinders
gemäß einer
zwölften
Ausführungsform dieser
Erfindung.
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36A bis 36D sind
Frontansichten eines Leitungselements gemäß der zwölften Ausführungsform dieser Erfindung.
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37 ist
eine Frontansicht eines Stators gemäß einer dreizehnten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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38 ist
eine Frontansicht des Stators gemäß der dreizehnten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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39A und 39B sind
Frontansichten eines Leitungselements gemäß der dreizehnten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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40A bis 40C sind
Frontansichten einer Statorwicklung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform
dieser Erfindung.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(Ausführungsform
1)
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Die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist
eine Querschnittsansicht eines bürstenlosen
Motors für
ein elektrisches Servolenkungsgetriebe für ein Fahrzeug als ein Beispiel
einer rotierenden elektrischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 ist
eine Frontansicht eines Stators. 3 ist eine
Verbindungsansicht einer Statorwicklung.
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4A ist
eine Frontansicht eines Wicklungsverbinders, und 4B ist
eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders entlang der Linie A-A 5A ist
eine Frontansicht eines Halters, und 5B ist
eine Querschnittsansicht des Halters entlang der Linie B-B. Die 6A, 6B und 6C sind
Frontansichten eines Spaltphasenleiterelements, und 6D ist
eine Frontansicht eines allgemeinen Verbinderelements. 7A ist
eine auseinandergezogene Darstellung eines Spaltphasenleiterelements,
und 7B ist eine auseinandergezogene Darstellung des
allgemeinen Leitungselements. Gleiche oder ähnliche Teile werden durch
gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 einen Motor, in welchem der Stator 3 in
den inneren Umfang eines Rahmens 2 eingepresst ist, und
wobei ein Rotor 4 über einen
Zwischenraum innerhalb einer inneren Bohrung des Stators 3 angeordnet
ist. Der Rotor 4 weist einen Achtpolmagneten auf, welcher
mit einer Welle 5 durch Haftmittel verbunden ist und derart
gelagert ist, dass er durch ein Lager 8 frei rotieren kann,
welches in einem Gehäuse 7 vorgesehen
ist, und einem Lager 9 frei rotieren kann, welches zwischen
dem anderen Ende der Welle 5 und dem Rahmen 2 vorgesehen
ist.
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Der
Stator 3 weist einen Statoreisenkern 10 mit elektromagnetischen
Stahlplatten auf, welche laminiert sind, eine Wicklungsspule 11,
welche durch Nylon ausgeformt ist, das mit Isolation an dem Statoreisenkern 10 angebracht
ist, und eine Statorwicklung 12 auf, welche um die Wicklungsspule 11 gewickelt
ist. Die Statorwicklung 12 ist ein emailbeschichtetes Kupferkabel
mit einem Kabeldurchmesser von in etwa ⌀1 mm bis ⌀2 mm, und ein Wicklungsverbinder 14 ist
an der Seite des Stators 3 angebracht, um einen Wicklungsanschluss 13 zu
verbinden, welcher das Anfangsende oder das Anschlussende der Statorwicklung 12 ist.
Der Wicklungsverbinder 14 weist ein Spaltphasenleitungselement 17 oder
ein Einphasenleitungselement 18 auf, welches in einen Nutabschnitt 16 eingepasst
ist, der in dem Halter 15 aus Isoliermaterial vorgesehen
ist, wobei das Spaltphasenleitungselement 17 oder das Einphasenleitungselement 18 mit
dem Wicklungsanschluss 13 über eine Sicherung verbunden
ist, um eine vorbestimmte Verbindung vorzunehmen. Eine Leistungsquelle
zur Versorgung mit elektrischer Leistung zu dem Motor 1 ist mit
einem Verbindungsanschluss 17a verbunden, der in dem Spaltphasenleitungselement 17 vorgesehen ist.
Der Wicklungsverbinder 14 ist mit dem Stator integriert,
wenn eine Eingriffsklaue 19 integral mit dem Halter 15 mit
der Wicklungsspule 11 im Eingriff ist.
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2 ist
eine Frontansicht des Stators 3. Zwölf Zähne 20 und zwölf Schlitze 21,
welche zwischen den Zähnen 20 vorliegen,
sind innerhalb der inneren Bohrung des Statoreisenkerns 10 vorgesehen
und von dem Statoreisenkern 10 durch Anbringung der Wicklungsspulen 11 isoliert,
wobei die Statorwicklung 12 um jeden der Zähne 20 gewickelt
ist (konzentrierte Windung), um zwölf Statorwicklungen 12 zu
bilden. Der Wicklungsanschluss 13 wird nach oben in der
Figur geführt
(siehe den Wicklungsanschluss 13 von 1).
In diesem Fall werden die Wicklungsanschlüsse 13 nach außen geführt, welche das
Startende oder das Anschlussende der Wicklung der zwölf Statorwicklungen 12 ist,
nämlich
insgesamt 24 Wicklungsanschlüsse 13. 3 ist
eine Verbindungsansicht der Statorwicklung 12, in welcher
24 Wicklungsanschlüsse 13 in
Y-Form in drei Phasen verbunden sind (12-Schlitz, 4-wicklungsparallele Y-Verbindungen),
wie in 3 gezeigt.
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4A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 4B ist
eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang
der Linie A-A. 5A ist eine Frontansicht des
Halters 15, welcher den Wicklungsverbinder 14 bildet,
und 5B ist eine Querschnittsansicht des Halters entlang
der Linie B-B. Die 6A, 6B und 6C sind
Frontansichten des Spaltphasenleitungselements 17, welches
den Wicklungsverbinder 14 bildet, und 6D ist
eine Frontansicht des allgemeinen Verbindungselements 18,
welches den Wicklungsverbinder 14 bildet. 7A ist
eine auseinandergezogene Darstellung des Spaltphasenleitungselements 17,
und 7B ist eine auseinandergezogene Darstellung des
allgemeinen Leitungselements 18. In 4 weist
der Wicklungsverbinder 14 das Spaltphasenleitungselement 17 und
das Einphasenleitungselement 18 auf, welche in dem Nutabschnitt 16 mit
konzentrischer Kreisform angeordnet sind, der in dem Halter 15 vorgesehen
ist, der wiederum aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise Nylon, ähnlich einer
Ringnut hergestellt ist und als Isolator dient. Der innere Durchmesser
des Halters 15 ist größer als
der äußere Durchmesser
des Magneten 6, so dass der Rotor 4 in den Halter 15 eingesetzt
werden kann. Darüber
hinaus ist der innere Durchmesser des Halters 15 größer als
der äußere Durchmesser
eines Stützabschnitts 7a für das Lager 8,
welches in dem Gehäuse 7 vorgesehen
ist, so dass der Stützabschnitt 7a an
dem inneren Umfang des Halters 15 axial überlappt
ist, um die Gesamtlänge
zu verkürzen.
Der Halter 15 hat vier Nutabschnitte 16 mit konzentrischer
Kreisform, wie in 5 gezeigt, und ein Nutabschnitt 23 ist
vorgesehen, durch welchen der Armabschnitt 22 eingesetzt
wird.
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Das
Spaltphasenleitungselement 17 und das Einphasenleitungselement 18 sind
derart ausgebildet, wie in 6 gezeigt,
wobei ein Leitungsstreifenelement, welches aus einer Kupferplatte
mit einer Plattendicke von in etwa 1 mm hergestellt ist, in eine Form,
wie in der auseinandergezogenen Darstellung von 7 gezeigt,
pressgeschnitten und gebogen ist. 7A ist
eine auseinandergezogene Darstellung des Spaltphasenleitungselements 17.
Das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Leitungsstreifenabschnitt
mit einem Armabschnitt 22, der mit dem Leitungsstreifenabschnitt 24 integriert
ist und sich von einem Seitenendabschnitt 24a des Leitungsstreifenabschnitts 24 nahezu
parallel in dessen Längsrichtung
erstreckt. Ein entsprechender Zwischenraum 26 ist zwischen
dem Seitenendabschnitt 24a und dem Armabschnitt 22 vorgesehen.
Der Armabschnitt 22 ist in einer Richtung der Plattendicke für den Leitungsstreifenabschnitt 24 gebogen,
wie in 6A gezeigt. Ein Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25,
welcher dem Haken ähnlich
ist, ist an dem oberen Ende des Armabschnitts 22 vorgesehen.
Der Leitungsstreifenabschnitt 24 ist ebenso kreisförmig in
Richtung der Plattendicke gebogen, um das Spaltphasenleitungselement 17 zu
bilden. Das Bezugszeichen 17a bezeichnet einen Verbindungsanschluss,
welcher von dem Leitungsstreifenelement pressgeschnitten wird und
mit dem Spaltphasenleitungselement 17 durch TIG-Schweißen verbunden
ist. Ebenso wird das allgemeine bzw. gemeinsame Leitungselement 18,
wie in den 7B und 6D gezeigt,
in der gleichen Art und Weise wie das Spaltphasenleitungselement 17 ausgebildet. Das
Leitungselement, welches an dem inneren Umfang angeordnet ist, bildet
den Armabschnitt 22, welcher das Leitungselement an dem äußeren Umfang kreuzt.
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Wie
in 6 gezeigt, werden drei Spaltphasenleitungselemente 17 (6A, 6B und 6C)
und ein gemeinsames Leitungselement 18 (6D),
welche wie vorstehend beschrieben ausgebildet sind, in die Nutabschnitte 16 und
den Nutabschnitt 23 des Halters 15 eingesetzt
und isoliert. Daraufhin wird in dem Halter 15 mit den Nutabschnitten das
gemeinsame Leitungselement 18 an der äußeren Umfangsseite angeordnet,
und die drei Spaltphasenleitungselemente 17 werden in der
Reihenfolge von 17c, 17b und 17a an der
inneren Umfangsseite angeordnet, wodurch der Wicklungsverbinder 14 vorgenommen
wird, wie in 4 gezeigt. Der Wicklungsverbinder 14 weist
den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 wie den Haken
radial an der äußeren Umfangsseite
auf, der in nahezu der gleichen Richtung wie die Umfangsrichtung
gebogen ist, was dem Wicklungsanschluss 13 entspricht.
Diese 24 Wicklungsverbindungsanschlussabschnitte 25 sind
innerhalb der gleichen Ebene angeordnet.
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Der
Betrieb der rotationselektrischen Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
wird im Weiteren beschrieben. Wenn die elektrische Leistung von
einer nicht gezeigten Leistungsquelle zu dem Verbindungsanschluss 17a zugeführt wird,
welcher in jedem der drei Spaltphasenleitungselemente 17 ausgebildet
ist, wird die Welle 5 aufgrund einer elektromagnetischen
Kraft des Magneten 4 gedreht, welcher in dem Rotor 3 vorgesehen
ist, so dass die nicht gezeigte elektrische Servolenkungseinheit
bzw. Antrieb aufgrund einer Drehkraft der Welle 5 angetrieben
wird, da 24 Wicklungsanschlüsse 13 der
zwölf Statorwicklungen 12 in
dem Stator 3 in drei Phasen mit dem Wicklungsverbinder 14 Y-verbunden sind, wie
in 3 gezeigt. Der bürstenlose Motor der elektrischen
Servolenkungseinheit ist ein Motor, welcher bei 12 V verwendet wird,
und einen relativ großen Strom
von in etwa 50 bis 100 A aufweist.
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In
der ersten Ausführungsform,
welche auf diese Art und Weise gebildet wird, weist das Leitungselement
eine exzellente Ausbeute des Materials auf, und der Verbindungsanschluss 17a weist ebenso
eine exzellente Ausbeute des Materials auf, da der Verbindungsanschluss 17a eine
separate Komponente ist. Der Armabschnitt 22 weist eine
größere Breite
als die Plattendicke des Streifenleitungselements auf, wobei eine
große
Kontaktfläche
mit der Wicklung vorgesehen ist, und dadurch kann dieses sicher
mit der Wicklung verbunden werden. Darüber hinaus ist der Armabschnitt 22 sicherer
aufgrund des Wicklungsverbindungsanschlussabschnittes 25 ähnlich dem
Haken verbunden, und ist in den Verwendungen anwendbar, in welchen
ein großer
Strom oder Vibrationen auftreten. Da der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt
eine Hakenform aufweist, die nahezu in der gleichen Richtung wie
die Umfangsrichtung gebogen ist, kann dieser in einfacher Art und
Weise in den Wicklungsanschluss 13 eingesetzt werden. Darüber hinaus
kann eine Anzahl von Wicklungsanschlüssen 13 zur selben
Zeit angeordnet werden. Die Wicklungsverbindungsanschlussabschnitte 25 sind
in der gleichen Ebene angeordnet, wobei die Handhabbarkeit des Verbindens
der Wicklung mit der gleichen Schweißvorrichtung und unter den
gleichen Schweißbedingungen
bevorzugt wird. Die Leitungselemente sind in den Nutabschnitten 16 des
Halters 15 mit exzellenter Isolation und ähnlich dem
konzentrischen Kreis angeordnet, welcher den Positionen der Wicklungsanschlüsse 13 entspricht, um
die Größe zu reduzieren.
Auch der Nutabschnitt 23 ist derart vorgesehen, dass das
Leitungselement daran gehindert wird, beim Zusammenbau oder Verschweißen verformt
zu werden, wobei die Position des Wicklungsverbindungsanschlussabschnittes 25 stabil
wird, um den Zusammenbau zu erleichtern und auch die Isolierung
zwischen den Leitungselementen zu erhöhen sowie die Vibrationswiderstandsfähigkeit zu
verbessern. Obwohl der Isolator den früheren Halter 15 in
dieser Ausführungsform
verwendet, kann das Leitungselement aus isoliertem Harz integriert ausgeformt
sein, wobei die Isolierung und die Vibrationswiderstandsfähigkeit
verbessert sind, jedoch die Kosten ansteigen. Ebenso ist der Halter 15 nicht
auf die Ringröhrenform
begrenzt, sondern kann C-förmig ausgebildet
sein.
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Da
ein entsprechender Zwischenraum 26 zwischen dem Seitenendabschnitt 24a und
dem Armabschnitt 22 vorgesehen ist, ist die Isolierung verbessert.
Der Armabschnitt 22, welcher sich von dem Seitenendabschnitt 24a des
Leitungsstreifenabschnitts 24 nahezu parallel in Längsrichtung
erstreckt, wird in Richtung der Plattendicke gebogen, um das andere
Leitungselement mit reduzierter Größe zu kreuzen. Der Armabschnitt 22 kann
nicht gerade parallel zur Längsrichtung
sein, wenn jedoch der Armabschnitt 22 von der parallelen
Form zur Längsrichtung
stärker
abweicht und länger
ist, wird der Ertrag des Materials geringer. Daher ist der Armabschnitt 22 nach
Möglichkeit
parallel zur Längsrichtung,
wenn dies möglich
ist. Der Armabschnitt 22 kann gebogen werden, nachdem dieser
in dem Halter 15 angeordnet ist, wobei es in dem Fall erforderlich
ist, die Stärke
der Nutabschnitte in Betracht zu ziehen bzw. zu beachten. Da darüber hinaus
das gemeinsame Leitungselement 18 an der äußeren Umfangsseite
angeordnet ist, kann die Länge
des Armabschnitts 22 verkürzt werden. Daher kann die Anzahl der
Armabschnitte 22 in geringerer Größe und mit niedriger Widerstandsfähigkeit
bzw. Widerstand konstruiert werden. Das gemeinsame Leitungselement 18 ist
an der äußeren Umfangsseite angeordnet,
und drei Spaltphasenleitungselemente 17 sind in der Reihenfolge
von 17c, 17d und 17a an der inneren Umfangsseite
mit exzellenter Möglichkeit des
Zusammenbaus angeordnet. Das Leitungselement, in welchem ein einwärts bzw.
innerer Abschnitt des Streifenleiters in Breitenrichtung in Richtung
der Plattendicke positioniert ist, weist einen geringeren einheitlichen
Widerstand in einem lancierten Abschnitt auf, und es ist schwierig,
diesen gemäß einem konzentrischen
Kreis anzuordnen, so dass der lancierte Abschnitt über das
andere Leitungselement verläuft,
was zu einem geringen Aufwand und Effekt in dieser Erfindung führt.
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(Ausführungsform
2)
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Bezüglich der 8 und 9 wird
eine zweite Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 8 ist
eine Frontansicht eines Einphasenspaltphasenleitungselements. 9 ist eine auseinandergezogene Darstellung
des Einphasenspaltphasenleitungselements. In der ersten Ausführungsform
weist das Spaltphasenleitungselement 17, wie in 7A und 6A bis 6C gezeigt,
vier Armabschnitte 22 für
jedes Spaltphasenleitungselement auf, und wobei der Verbindungsanschluss 17a eine
separate Komponente und durch Verschweißen verbunden ist. Bei der
zweiten Ausführungsform
ist jedoch das Spaltphasenleitungselement 17 in zwei Stücken unterteilt,
wie in den 9A und 9B gezeigt,
wobei jedes Stück
zwei Armabschnitte 22 aufweist. Der Verbindungsanschluss 17a,
wie in 9C gezeigt, ist durch Biegen
eines Endabschnitts jedes Leitungsstreifenabschnitts 24 der 9A und 9B in
der gleichen Ebene integriert ausgebildet. Auf diese Art und Weise
sind zwei Spaltphasenleitungselemente 17 von 8 aus den Leitungselementen ausgebildet,
wie in den 9A und 9B gezeigt,
und wie in 8B kombiniert, um ein Einphasenspaltphasenleitungselement 17 zu
produzieren. Bei dieser zweiten Ausführungsform liegt ebenso ein
geringerer Zwischenraum 26 zwischen dem Seitenendabschnitt 24a des
Leitungsstreifenabschnitts 24 und dem Armabschnitt 22 vor,
welcher durch Lancieren mit einer Presse bzw. durch Pressen ausgebildet
wird, wie in den 9A und 9B gezeigt.
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Bei
der zweiten Ausführungsform,
welche in der Art und Weise ausgebildet ist, ist der Verbindungsanschluss 17a durch
Biegen des Endabschnitts des Leitungsstreifenabschnitts 24 innerhalb
der gleichen Ebene integriert ausgebildet, und es besteht ein geringerer
Zwischenraum zwischen dem Seitenendabschnitt 24a des Leitungsstreifenabschnitts 24 und
dem Armabschnitt 22, wobei der Ertrag des Materials hervorragend
ist, und wobei kein Bedarf für
ein Verschweißen
vorliegt. Der Endabschnitt des Leitungsstreifenabschnitts 24 ist
innerhalb der gleichen Ebene gebogen, und der Nutabschnitt 16 hat
eine einfache Form, um das sanfte Einsetzen zu ermöglichen.
Da das Spaltphasenleitungselement 17 in zwei Stücke unterteilt
ist, welche jeweils wie ein halbkreisförmiger Bogen ausgebildet sind,
ist es einfacher, diese in den Halter 15 einzubauen bzw.
zusammenzubauen, als wenn diese in Umfangsrichtung ausgebildet sind.
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(Ausführungsform
3)
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In
Bezug auf 10 wird eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Weiteren beschrieben. 10A ist eine auseinandergezogene Darstellung des
Spaltphasenleitungselements, und 10B ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand darstellt, in
welchem beide Endabschnitte des Leitungsstreifenabschnitts 24 innerhalb
der gleichen Ebene gebogen sind und anliegen. In 10A weist das Spaltphasenleitungselement 17,
wie in den 7A und 6A gezeigt,
vier Armabschnitte 22 auf. Obwohl gemäß der ersten Ausführungsform
der Verbindungsanschluss 17a eine separate Komponente ist
und durch Verschweißen
verbunden wird, sind gemäß der dritten
Ausführungsform
die beiden Endabschnitte des Leitungsstreifenabschnitts 24 von 10A innerhalb der gleichen Ebene gebogen und liegen
aneinander an, wie in 10B gezeigt.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
liegt ein geringerer Zwischenraum 26 zwischen dem Seitenendabschnitt 24a des
Leitungsstreifenabschnitts 24 und dem Armabschnitt 22 vor, wobei
der Armabschnitt 22 durch Lancieren bzw. Einschneiden mit
Druck ausgebildet wird.
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Bei
der dritten Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise aufgebaut ist, werden die Verbindungsanschlüsse 17a durch
Biegen der Endabschnitte des Leitungsstreifenabschnitts 24 innerhalb
derselben Ebene integriert ausgebildet, wobei der Ertrag des Materials
bzw. die Ausbeute des Materials hervorragend ist, und wobei ein
Verschweißen nicht
erforderlich ist. Da die Endabschnitte des Leitungsstreifenabschnitts 24 innerhalb
derselben Ebene gebogen sind, weist der Nutabschnitt 16 eine
einfache Form auf, um das sanfte Einsetzen zu ermöglichen.
Da die Verbindungsanschlüsse 17a unter
Verwendung von beiden Endabschnitten des Leitungsstreifenabschnitts 24 ausgebildet
werden, nimmt der Widerstandswert des Verbindungsanschlusses 17a zu
jedem Wicklungsanschluss 13 ab und wird einheitlich, was
zu einer verbesserten Performance des Motors führt. Insbesondere ist es möglich, eine
Drehmomentwelligkeit zu reduzieren, was bei einem elektrischen Servolenkungsantriebsmotor
wichtig ist. Diese dritte Ausführungsform
ist nicht auf das Spaltphasenleitungselement 17 begrenzt,
sondern kann auf das gemeinsame bzw. allgemeine Leitungselement 18 angewendet
werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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In
Bezug auf die 11 und 12 wird
eine vierte Ausführungsform
dieser Windung im Weiteren beschrieben. 11A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverwinders 14, und 11B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie C-C. Die 12A und 12B sind
auseinandergezogene Ansichten des Leitungselements, und 12C ist eine perspektivische Ansicht des Verbindungsanschlusses 17a,
wobei der Endabschnitt des Leitungsabschnitts gebogen ist. 12A ist eine auseinandergezogene Darstellung des
Spaltphasenleitungselements 17, wobei der Verbindungsanschluss 17a durch
Biegen von einem Endabschnitt des Armabschnitts 22 integriert
mit dem Leitungsstreifenabschnitt 24 ausgebildet wird und sich
von dem Seitenendabschnitt 24a des Leitungsstreifenabschnitts 24 nahezu
parallel zur Längsrichtung
erstreckt, wie in 12C gezeigt. 12B ist eine auseinandergezogene Darstellung des
gemeinsamen Verbindungsanschlusses 18. Das Spaltphasenleitungselement 17 und
der gemeinsame Verbindungsanschluss 18 sind in der Form
von 11 gebogen und in dem Halter 15 angeordnet.
Der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 mit einer
zylindrischen Form ist an dem oberen Endabschnitt des Armabschnitts 22 vorgesehen,
und die vier Nutabschnitte 16, welche in dem Halter 15 vorgesehen
sind, weisen in der Tiefe Stufen auf.
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Bei
der vierten Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise ausgebildet ist, wird der Verbindungsanschluss 17a durch
Biegen des Armabschnitts 22 integriert ausgebildet, wobei
die Ausbeute des Materials exzellent ist, und wobei kein Bedarf
für ein
Verschweißen
besteht. Da das Leitungselement stufenweise angeordnet ist, erhöhen sich
die Isolationseigenschaften des Leitungselements. Da der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 nahezu
in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wird der eingesetzte
Wicklungsanschluss 13 gehalten, und der Schweißvorgang
ist dementsprechend hervorragend.
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(Ausführungsform
5)
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Bezüglich der 13 und 14 wird
eine fünfte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 13A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 13B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie D-D. 14A ist eine Frontansicht des
Halters 15, und 14B ist
eine Querschnittsansicht des Halters 15 entlang der Linie
E-E. In 13 weist der Wicklungsverbinder 14 das
Spaltphasenleitungselement 17 und das Einphasenleitungselement 18 auf,
welche in den Nutabschnitten 16 eines konzentrischen Kreises
angeordnet sind, die in dem Halter 15 vorgesehen sind,
und wobei der Halter 15 einen Öffnungsabschnitt 27 als
Führung
zum Führen
des Wicklungsanschlusses 13 in dem zylindrischen Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 integriert
aufweist, wie in der Figur dargestellt.
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Gemäß der fünften Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise ausgebildet ist, wird der Wicklungsanschluss 13 durch
den Öffnungsabschnitt 27 nach
außen
geführt,
welcher als Führung
dient und in dem Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 angeordnet
ist, um das sanfte Einsetzen zu ermöglichen. Da der Wicklungsanschluss 13 nach dem
Einsetzen gehalten werden kann, wird die Handhabbarkeit und Stabilität zum Verbinden
des Wicklungsanschlusses 13 und des Wicklungsverbindungsanschlusses 25 durch
Verstemmen oder Verschweißen
erhöht.
Da die Führung
mit dem Halter 15 integriert vorgesehen ist, ist der Aufbau
vereinfacht und kostengünstiger.
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(Ausführungsform
6)
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Mit
Bezug auf die 15 und 16 wird
eine sechste Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 15A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 15B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie F-F. 16A ist eine Frontansicht des
Halters 15, und 16B ist
eine Querschnittsansicht des Halters 15 entlang der Linie
G-G. In 15 weist der Wicklungsverbinder 14 das
Spaltphasenleitungselement 17 und das Einphasenleitungselement 18 auf,
welche in den Nutabschnitten 16 eines konzentrischen Kreises
angeordnet sind, die in dem Halter 15 vorgesehen sind,
und wobei der Halter 15 einen geneigten Abschnitt 28 als
Führung
zum Führen
des Wicklungsanschlusses 13 in den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 ähnlich eines
Hakens integriert vorgesehen ist, wie in der Figur gezeigt.
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17 ist eine erläuternde Ansicht, welche darstellt,
wie der Wicklungsanschluss 13 in dem Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 über den
geneigten Abschnitt 28 geführt wird. 17A zeigt, wie der Wicklungsanschluss 13 in
einer Richtung des Pfeils eingesetzt wird, um diesen zwischen angrenzenden
Wicklungsverbindungsanschlussabschnitten 25 wie einen Haken
zu platzieren. Der Wicklungsanschluss 13 wird auf dem geneigten
Abschnitt 28 in einer Richtung des Pfeils durch Drehen des
Wicklungsanschlusses 13 oder des Wicklungsverbinders 14 bewegt,
wie in 17B gezeigt, und ist an einer
Wicklungswurzel des Wicklungsverbindungsanschlussabschnittes 25 angeordnet,
wie in 17C gezeigt. 17D zeigt einen Zustand, in welchem der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 temporär nach dem
Zustand C verstemmt bzw. verbogen wird, um den verbundenen Zustand oder
eine stabile Position vorzunehmen. Der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 wird daraufhin
durch Verschweißen
sicher verbunden. 18 ist eine auseinandergezogene
Darstellung, welche im Wesentlichen ein Beispiel einer anderen Führung darstellt.
In 18A liegt ein geringerer Zwischenraum zwischen
dem Haken, welcher den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 bildet, vor
und in nahezu rechte Winkel gebogen ist, und wobei der äußere Umfang
des Halters 15 den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 um
den äußeren Umfang
des Halters 15 zu der Hakenwurzel führt. 18B zeigt
ein Variationsbeispiel von 17, um
den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 zu der Hakenwurzel
zu führen.
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Bei
der sechsten Ausführungsform,
welche in der vorstehenden Art und Weise ausgebildet ist, wird der
Wicklungsanschluss 13 nach außen entlang dem geneigten Abschnitt 28 geführt, welcher
als Führung
dient, und in den Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 angeordnet,
um das sanfte Einsetzen zu ermöglichen.
Da der Wicklungsanschluss 13 an der Hakenwurzel nach dem
Einsetzen gehalten werden kann, wird die Handhabbarkeit und die
Stabilität
für das
Verbinden des Wicklungsanschlusses 13 und des Wicklungsverbindungsanschlussabschnittes 25 durch
Verstemmen oder Verschweißen
erhöht bzw.
verbessert. Da die Führung
mit dem Halter 15 integriert ausgebildet ist, ist der Aufbau
vereinfacht und kostengünstiger.
Darüber
hinaus weist der Halter in 18A eine
kreisförmige äußere Form
auf, ist einfach herzustellen und sanft zu führen. In 18B ist der Wicklungsanschluss 13 einfach
einzusetzen.
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(Siebte Ausführungsform)
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Bezüglich der 19 bis 22 wird
eine siebte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 19A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 19B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie H-H. 20 ist eine Verbindungsansicht der
Starterwicklung 12, wobei 36 Wicklungsanschlüsse 13 in
drei Phasen Y verbunden sind (18-schlitz-, 6-wicklungsparallele
Y-Verbindungen), wie
in 20 gezeigt. Der Wicklungsverbinder 14 von 19 hat drei angeordnete Spaltphasenleitungselemente 17.
Obwohl das gemeinsame Leitungselement 18 nicht gezeigt
ist, kann beispielsweise das gemeinsame Leitungselement 18 in
der Wicklungsspule 11 an der Seite des Lagers 9 in 1 vorgesehen
sein. 21 ist eine auseinandergezogene Darstellung
des Spaltphasenleitungselements 17, und 22 ist
eine Frontansicht des Spaltphasenleitungselements 17. In 21 bezeichnet
das Bezugszeichen 24 den Leitungsstreifenabschnitt, welcher
zwei Stufen eines Armabschnitts 22 mit dem Leitungsstreifenabschnitt 24 integriert
aufweist und sich von dem Seitenendabschnitt 24a des Leitungsstreifenabschnitts 24 nahezu
parallel in Längsrichtung
erstreckt. Das Spaltphasenleitungselement 17 wird durch
Biegen des Armabschnitts 22 in Richtung der Plattendicke
ausgebildet, wie in 22 gezeigt. Der
Verbindungsanschluss 17a ist mit dem Leitungsstreifenabschnitt 24 durch
Verschweißen
verbunden. Die drei Spaltphasenleitungselemente 17 sind
in dem Halter 15 angeordnet, um den Wicklungsverbinder 14 zu
bilden, wie in 19 gezeigt. Drei Nutabschnitte 16 des
Halters 15 weisen Stufen auf, wo die Spaltphasenleitungselemente 17 angeordnet
sind.
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Gemäß der siebten
Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise gebildet sind, sind die Armabschnitte 22 in
oberer und unterer Höhe
angeordnet. Wenn die erforderliche Länge des Armabschnitts 22 bezüglich der
peripheren Länge des
Leitungsstreifenabschnitts 24 lang ist, ist daher eine
große
Anzahl von Armabschnitten 22 vorgesehen, oder die angrenzenden
Armabschnitte 22 sind nahe konstruiert bzw. angeordnet,
so dass die Armabschnitte in einer geringen Größe mit hervorragender Ausbeute
und Isolation ausgeführt
werden können.
Ebenso werden die Armabschnitte in den Halter 15 von der äußeren Umfangsseite
erfolgreich eingesetzt und mit exzellenter Zusammenbaufähigkeit
zusammengesetzt bzw. zusammengebaut.
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(Ausführungsform
8)
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In
Bezug auf die 23 bis 25 wird
eine achte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben werden. 23A ist eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14,
und 23B ist eine Querschnittsansicht
des Wicklungsverbinders 14 entlang der Linie E-E. 24 ist
eine Verbindungsansicht der Starterwicklung 12, wobei 24
Wicklungsanschlüsse 13 wie
in 24 verbunden sind (12-Schlitz-, 2-Wicklung in
Serie, Y-Verbindungen
parallel). 25 ist eine Frontansicht
der Leitungselemente einschließlich
des Spaltphasenleitungselements 17, wobei das Spaltphasenleitungselement 17b in
Serie mit dem Wicklungsabschnitt und dem gemeinsamen Leitungselement 18 vorgesehen
ist. Die Leitungselemente, welche in der Form von 25 ausgebildet sind,
werden von der äußeren Umfangsseite
in die Nutabschnitte 16 des Halters 15 in der
Reihenfolge von 17f, 17e, 17d, 17c, 17b und 17a eingesetzt,
um den Wicklungsverbinder 14 zu bilden.
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Gemäß der achten
Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise gestaltet ist, ist der Wicklungsverbinder
auf eine komplexe Verbindungsstruktur in einfacher Art und Weise
anzuwenden, und die Leitungselemente werden sukzessive von. der äußeren Umfangsseite
in den Halter 15 eingesetzt und zusammengebaut, wobei eine
exzellente Zusammenbaufähigkeit
vorliegt.
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(Ausführungsform
9)
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In
Bezug auf die 26 bis 29 wird
eine neunte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 26A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 26B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Line J-J. 27 ist eine Verbindungsansicht
der Statorwicklung 12, wobei 18 Wicklungsanschlüsse 13,
wie in 27 gezeigt, verbunden sind (9-schlitz-, 3-wicklungsparallele Δ-Verbindungen). 28 ist eine
auseinandergezogene Darstellung des Spaltphasenleitungselements 17,
und 29 ist eine Frontansicht des Spaltphasenleitungselements 17.
In 28 weist der Leitungsstreifenabschnitt 24 die Armabschnitte 22 mit
einer T-Charakterform auf, welche mit dem Leitungsstreifenelement 24 integriert ausgebildet
sind und sich von dem Seitenendabschnitt 24a des Leitungsstreifenabschnitts 24 nahezu
parallel in Längsrichtung
erstrecken. Die Armabschnitte 22 sind in Richtung der Plattendicke gebogen,
um drei Spaltphasenleitungsabschnitte 17 zu bilden, wie
in 29 gezeigt. Der Verbindungsanschluss 17a ist
mit dem Leitungsstreifenabschnitt 24 durch Verschweißen verbunden.
Die drei Spaltphasenleitungselemente 17 sind in der Reihenfolge
von der äußeren Umfangsseite
in die Nutabschnitte 16 des Halters 15 eingesetzt,
um den Wicklungsverbinder 14 zu bilden, wie in 26 gezeigt.
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Bei
der neunten Ausführungsform,
welche auf diese Art und Weise konstruiert ist, weisen die Armabschnitte 22 des
Leitungselements T-Charakterform in expandiertem Zustand auf und
sind mit dem angrenzenden Wicklungsanschluss 13 verbunden,
wobei eine exzellente Zusammenbaufähigkeit vorliegt, sowie eine
geringe Größe vorliegt.
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(Ausführungsform
10)
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Bezüglich der 30 bis 32 wird
eine zehnte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 30A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 30B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie K-K. 31 ist eine Verbindungsansicht
der Statorwicklung 12, wobei 18 Wicklungsanschlüsse 13 wie
in 31 verbunden sind (9-Schlitz-, 3-Wicklung in Serie,
Y-Verbindung). 32 ist eine Frontansicht des Leitungselements,
wie beispielsweise das Phasenverbindungsleitungselement 17b,
das gemeinsame Leitungselement 18 und der Verbindunganschluss 17a in
Serie des Wicklungsabschnitts. Der Leitungsabschnitt wird in der
Reihenfolge von C, B und A von 32 von
der äußeren Umfangsseite
in den Nutabschnitt 16 des Halters 15 von 30 eingesetzt, um den Wicklungsverbinder 14 von 30 zu bilden. Der Magnet 6 ist
aus sechs Polen aufgebaut.
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Bei
der zehnten Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise aufgebaut ist, ist ein Spaltphasenleitungselement 17 in
Serie des Wicklungsabschnitts und des gemeinsamen Leitungselements 18 in
dem Nutabschnitt 16 an dem gleichen Umfang angeordnet,
um den Wicklungsverbinder 14 mit einer einfachen Struktur
zu bilden.
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(Ausführungsform
11)
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In
Bezug auf die 33 und 34 wird
eine elfte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 33A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 33B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie L-L. Die Verbindungsansicht ist die gleiche wie in 31 (9-Schlitz,
3-Wicklung in Serie, Y-Verbindung), ausgenommen, dass der Magnet 6 aus acht
Polen aufgebaut ist, wobei alle 18 Statorwicklungen 12 die
gleiche Wicklungsrichtung aufweisen, und wobei die Richtung der
Energieversorgung von einigen Statorwicklungen 12 umgekehrt
ist. 34 ist eine Frontansicht des
Leitungselements, wie beispielsweise das Phasenverbindungsleitungselement 17b,
das gemeinsame Leitungselement 18 und der Verbindunganschluss 17a in
Serie des Wicklungsabschnitts. Der Leitungsabschnitt wird in der
Reihenfolge von C, B und A von 34 von
der äußeren Umfangsseite
in den Nutabschnitt 16 des Halters 15 von 33 eingesetzt, um den Wicklungsverbinder 14 von 33 zu bilden.
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Bei
der elften Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise aufgebaut ist, weisen die Statorwicklungen 12 die
gleiche Windungsrichtung auf, und wobei der Wicklungsverbinder 14 derart
verwendet wird, dass eine Verbindung hergestellt wird, wie in 31 gezeigt,
wobei der Windungsprozess mit einer hohen Produktivität ohne Änderung
der Windungsrichtung durchgeführt
wird.
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(Ausführungsform
12)
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In
Bezug auf die 35 und 36 wird
eine zwölfte
Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 35A ist
eine Frontansicht des Wicklungsverbinders 14, und 35B ist eine Querschnittsansicht des Wicklungsverbinders 14 entlang der
Linie M-M. Die Verbindungsansicht ist dieselbe wie in 31 (9-Schlitz-,
3-Wicklung in Serie, Y-Verbindung), ausgenommen, dass der Magnet 6 aus acht
Polen aufgebaut ist, und wobei einige der 18 Statorwicklungen 12 eine
umgekehrte Wicklungsrichtung bzw. Windungsrichtung aufweisen. 36 ist eine Frontansicht und eine auseinandergezogene Darstellung
des Leitungselements, wie beispielsweise des Phasenverbindungsleitungselements 17b, des
gemeinsamen Leitungselements 18 und des Verbindunganschlusses 17a in
Serie des Wicklungsabschnitts. 36a ist
eine Frontansicht des gemeinsamen Leitungselements 18,
welches in einer Richtung der Plattendicke gebogen ist, wie in der
Figur gezeigt. 36B ist eine Frontansicht des
Spaltphasenleitungselements 17b und des Verbindungsanschlusses 17a in
Serie des Wicklungsabschnitts. 36C ist
eine auseinandergezogene Darstellung des Spaltphasenleitungselements 17b in
Serie des Wicklungsabschnitts. 36D ist
eine auseinandergezogene Darstellung des Verbindungsanschlusses 17a.
Diese Leitungselemente sind in den Nutabschnitten 16 des
Halters 15 angeordnet, um den Wicklungsverbinder 14 von 35 zu bilden. Bei dieser Ausführungsform
spielt die Reihenfolge der Anbringung von A und B von 36 keine Rolle. Die Armabschnitte 22 für das Spaltphasenleitungselement 17b und
den Verbindungsanschluss 17a in Serie des Wicklungsabschnitts
sind in die Nutabschnitte 23 des Halters 15 eingesetzt.
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Bei
der zwölften
Ausführungsform,
welche auf diese Art und Weise ausgebildet ist, weisen einige Statorwicklungen 12 eine
umgekehrte Wicklungsrichtung auf, wobei die Verbindung von 31 mit den
Leitungselementen von einfacher Form ermöglicht werden, wie in 36 gezeigt, wobei eine hohe Ausnutzung
des Materials und eine exzellente Handhabbarkeit für das Leitungselement
vorliegt. Obwohl zwei Nutabschnitte 16 des Halters 15 vorgesehen sind,
ist der Wicklungsverbinder 14 einfach aufgebaut. Wie gemäß der zwölften Ausführungsform
beschrieben, kann die Anzahl der Schlitze und der Wicklungsverbindung
stark variieren, wobei das Leitungselement eine hohe Ausnutzung
des Materials aufweist und verschiedene Formen in einfacher Art und
Weise ausgeführt
werden können,
wobei eine exzellente Fähigkeit
des Zusammenbaus und der Verbindung der Wicklung vorliegt, wobei
die rotierende elektrische Vorrichtung kostengünstig und mit hervorragender
Performance produziert werden kann.
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(Ausführungsform
13)
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Bezüglich den 37 bis 39 wird eine dreizehnte Ausführungsform
dieser Erfindung im Weiteren beschrieben. 37 ist
eine Frontansicht des Stators 3, und 38 ist
eine Seitenansicht des Stators 3. Die Verbindungsansicht
ist die gleiche wie diejenige von 31 (9-Schlitz-,
3-Wicklung in-Serie, Y-Verbindung),
ausgenommen, dass der Magnet 6 aus acht Polen aufgebaut
ist, und wobei einige der 18 Statorwicklungen 12 eine umgekehrte
Windungs- bzw. Wicklungsrichtung aufweisen. 39 ist
eine Frontansicht des Leitungselements, wie beispielsweise das Phasenverbindungsleitungselement 17b, das
gemeinsame Leitungselement 17b und der Verbindungsanschluss 17a in
Serie des Wicklungsabschnitts. 39A ist
eine Frontansicht des Spaltphasenleitungselements 17b und
des Verbindunganschlusses 17a in Serie des Wicklungsabschnitts,
und 39B ist eine Frontansicht des
gemeinsamen Leitungselements 18. Wie in den 37 und 38 gezeigt,
ist die Wicklungsspule 11 als Isolierungsmaterial, das
an den Statoreisenkern 10 eingepasst bzw. angepasst ist,
mit den Nutabschnitten 16 und den Nutabschitten 23 integral
ausgebildet, in welchen das Spaltphasenleitungselement 17b,
das gemeinsame Leitungselement 18 und der Verbindungsanschluss 17a in
der Serie der Wicklungsabschnitte angeordnet sind. Als erstes ist
das gemeinsame Leitungselement 18 in 38B angeordnet,
und daraufhin werden das Spaltphasenleitungselement 17 und
der Verbindunganschluss 17a in Serie des Wicklungsabschnitts
axial an zwei Stufen angeordnet, wie in 39A gezeigt. Danach
werden 18 Wicklungsanschlüsse 13 mit
dem Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 verbunden,
um eine vorbestimmte Verbindung vorzunehmen.
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Bei
der dreizehnten Ausführungsform,
welche in dieser Art und Weise aufgebaut ist, weisen einige der
Statorwicklungen
12 eine umgekehrte Windungsrichtung auf,
wobei die Verbindung, wie in
31 gezeigt,
mit den Leitungselementen der simplen Form, wie in
39 gezeigt,
dazu fähig
ist, eine gute Ausbeute des Materials und eine exzellente Handhabbarkeit
für das
Leitungselement aufzuweisen. Ebenso wird die Wicklungsspule
11 als
Isoliermaterial mit den Nutabschnitten
16 und den Nutabschnitten
23 integriert
ausgebildet, in welche die Leitungselemente angeordnet wären, wobei
kein Bedarf für
den Halter
15 besteht. Somit wird die Vibrationswiderstansfähigkeit
verbessert, und die Widerstandsfähigkeit
der Leitungselemente nimmt ab, um die Performance bzw. die Leistung
zu erhöhen,
wobei die rotierende elektrische Vorrichtung in geringer Größe und mit
hoher Leistung sowie kostengünstig
hergestellt werden kann. Beispielsweise kann das gemeinsame Leitungselement
18 in
der Wicklungsspule
11 an der Seite des Lagers
9 angeordnet
sein, wie in
1 gezeigt, wobei die Leitungselemente
in einfacher Art und Weise angeordnet werden und die Größe reduziert
werden kann. Wie in der umgeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. Hei 1-252141 offenbart, weist der Streifenstatoreisenkern
10 die Statorwicklung
12 auf,
welche darum gewickelt ist und daraufhin kreisförmig gebogen wird, sowie an der
rotierenden elektrischen Vorrichtung angebracht wird, wobei es weggelassen
wird, dass der Streifenleitungsabschnitt
24 wie ein kreisförmiger Bogen
gebogen wird.
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(Ausführungsform
14)
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Bezüglich 40 wird eine Ausführungsform 14 dieser Erfindung
im Weiteren beschrieben. 40 ist eine
Frontansicht einer Statorwicklung 12, welche eine andere
Form der Ausführungsform
13 aufweist. Die Biegerichtung oder die Position des Armabschnitts 22 oder
der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 ist verändert. In 40A steht der Armabschnitt 22 wie bei
der dreizehnten Ausführungsform
von der äußeren Umfangsseite
hervor, und die Wicklungsverbindungsvorrichtung wird von der äußeren Umfangsseite
eingesetzt. In 40B ist der Armabschnitt 22 an
der inneren Umfangsseite gebogen, und der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 ist
an der inneren Umfangsseite vorgesehen. In 40C ist
der Armabschnitt 22 verkürzt, und der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 liegt
innerhalb des äußeren Durchmessers
des Stators 3.
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Bei
der vierzehnten Ausführungsform,
die in dieser Art und Weise aufgebaut ist, kann im Fall von 40A die Wicklungsverbindungsvorrichtung in einfacher
Art und Weise von der äußeren Umfangsseite
eingesetzt werden, um den Verbindungsvorgang problemlos zu gestalten.
Im Fall von 40B ragt der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 nicht
von der äußeren Umfangsseite
hervor, um den Verbindungsabschnitt zu schützen, wobei eine geringere
Größe vorliegt.
In dem Fall von 40C ragt der Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt 25 nicht
an der inneren und äußeren Umfangsseite hervor,
um kompakt zu sein und es dem Wicklungsanschluss 13 zu
ermöglichen,
zu dem Haken in einfacher Art und Weise zugeführt zu werden, wobei eine exzellente
Handhabbarkeit vorliegt.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsformen weist
die Statorwicklung 12 eine gerundete Windung auf, jedoch
kann diese eine gerade Winkelwindung oder zwei parallele Windungen
aufweisen bzw. können
vorgesehen sein. Darüber
hinaus ist die Statorwicklung 12 nicht auf die konzentrierte
Windung und die Dreiphasenverbindung begrenzt.
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Obwohl
die rotierende elektrische Vorrichtung unter Verwendung eines bürstenlosen
Motors beschrieben worden ist, kann dieser ein Dynamo- oder ein
Generator-Motor sein. Insbesondere kann die rotierende elektrische
Vorrichtung auf Fahrzeuge angewendet werden, um einen beträchtlichen
Effekt darzustellen.
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Wie
vorstehend beschrieben, weist eine rotierende elektrische Vorrichtung
bzw. elektrische Rotationsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Leitungselement mit einem Leitungsstreifenabschnitt
und einem Armabschnitt integriert mit dem Streifenleitungsabschnitt
auf und erstreckt sich von einem Seitenendabschnitt des Leitungsstreifenabschnitts
nahezu in einer parallelen Richtung, wobei der Armabschnitt in einer
Richtung der Plattendicke für
den Leitungsstreifenabschnitt gebogen ist, ein Isoliermaterial zum
Halten des Leitungselements sowie eine Vielzahl von Windungswicklungen
auf, wobei die Wicklung mit dem Armabschnitt verbunden ist. Somit
ist die Ausbeute des Materials hervorragend, der Widerstandswert
gering und stabil, und das Leitungselement ist in einfacher Art
und Weise in dem Nutabschnitt anordenbar. Dementsprechend ist die
rotierende elektrische Vorrichtung kostengünstig und hinsichtlich der Produktivität und Performance überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, wie gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung
definiert, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsanschluss
für das
Spaltphasenleitungselement unter den Leitungselementen unter Verwendung
von beiden Endabschnitten des Leitungsstreifenabschnitts für das Spaltphasenleitungselement
ausgebildet ist. Somit ist die Ausbeute des Materials für das Leitungselement
hervorragend, die Widerstandsfähigkeit
ist gering, stabil und gleichmäßig, und
wobei kein Verbinden des Verbindungsanschlusses erforderlich ist.
Dementsprechend ist die rotierende elektrische Vorrichtung kostengünstig und
hinsichtlich der Produktivität
und Performance überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, wie gemäß einem sechsten Aspekt definiert,
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsanschluss für das Spaltphasenleitungselement
unter den Leitungselementen durch Biegen eines Endabschnitts des Leitungsstreifenabschnitts
für das
Spaltphasenleitungselement innerhalb nahezu der gleichen Ebene wie
der Leitungsstreifenabschnitt ausgebildet ist. Somit ist die Ausbeute
des Materials für
das Leitungselement hervorragend und kein Verbinden des Verbindungsanschlusses
ist erforderlich. Dementsprechend ist die rotierende elektrische
Vorrichtung kostengünstig
und hinsichtlich der Produktivität überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, wie gemäß einem siebten Aspekt definiert,
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial einen Nutabschnitt
zum Isolieren einer Vielzahl von Leitungselementen voneinander aufweist,
wobei das Leitungselement in dem Nutabschnitt angeordnet ist. Somit
ist die Isolation und die Vibrationswiderstandsfähigkeit hervorragend und der
Zusammenbau einfach. Dementsprechend ist die rotierende elektrische
Vorrichtung kostengünstig,
und hinsichtlich der Produktivität überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, wie gemäß einem achten Aspekt definiert,
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial einen Nutabschnitt
von nahezu einem konzentrischen Kreis für die Isolierung einer Vielzahl
von Leitungselementen voneinander aufweist, wobei das Leitungselement wie
nahezu ein konzentrischer Kreis in dem Nutabschnitt angeordnet ist.
Somit ist die Isolations- und Vibrationswiderstandsfähigkeit
hervorragend, die Möglichkeit
des Zusammenbaus hoch sowie die Größe reduziert. Dementsprechend
ist die rotierende elektrische Vorrichtung kostengünstig und
hinsichtlich der Produktivität
und Leistung überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, wie gemäß einem neunten Aspekt definiert,
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Leitungselement
unter den Leitungselementen an der äußeren Umfangsseite des Nutabschnitts
eines nahezu konzentrischen Kreises für das Isoliermaterial angeordnet
ist. Dementsprechend ist die Ausbeute des Materials für das Leitungsmaterial
hervorragend, wobei die Größe reduziert
ist sowie die Widerstandsfähigkeit
abgesenkt ist. Dementsprechend ist die rotierende elektrische Vorrichtung
kostengünstig
und hinsichtlich der Leistung überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, welche gemäß einem zehnten Aspekt definiert
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial eine Führung zum
Führen
des Wicklungsanschlusses zu dem Wicklungsverbindungsanschlussabschnitt
aufweist. Somit wird der Wicklungsanschluss in einfacher Art und
Weise angeordnet, um die Position der Wicklung stabil zu machen
und in einem guten Zustand zu verschweißen. Dementsprechend ist die
rotierende elektrische Vorrichtung hinsichtlich der Produktivität und Leistung überlegen.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, welche gemäß einem elften Aspekt definiert
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial einen Nutabschnitt
aufweist, durch welchen der Armabschnitt eingesetzt ist. Somit ist
die Isolations- und Vibrationswiderstandsfähigkeit hervorragend, und die
Fähigkeit
zum Zusammenbau ist dementsprechend hoch. Folglich ist die rotierende
elektrische Vorrichtung hinsichtlich der Produktivität und Leistung überlegen
bzw. hervorragend.
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Die
rotierende elektrische Vorrichtung, welche gemäß einem zwölften Aspekt definiert ist,
ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Wicklungsspule zum
Isolieren eines Eisenkerns und eine Wicklung vorgesehen ist, in
welcher der Nutabschnitt integriert mit der Wicklungsspule ausgebildet
ist, und wobei das Leitungselement in dem Nutabschnitt angeordnet
ist. Somit ist der Widerstand gering, und die Vibrationswiderstandsfähigkeit
ist hervorragend, wobei die Anzahl der Teile gering ist, sowie die
Größe reduziert
ist. Dementsprechend ist die rotierende elektrische Vorrichtung
kostengünstig
und hinsichtlich der Produktivität
und Leistung überlegen.
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Vorrichtung,
wie gemäß einem
dreizehnten Aspekt dieser Erfindung definiert, weist einen Schritt
zur Bildung eines Leitungselements mit einem Leitungsstreifenabschnitt
und einem Armabschnitt integriert mit dem Leitungsstreifenabschnitt
auf, und wobei sich dieser von einem Seitenendabschnitt des Leitungsstreifenabschnitts
nahezu parallel in einer Richtung erstreckt, wobei der Armabschnitt
in einer Richtung der Plattendicke für den Leitungsstreifenabschnitt
gebogen ist, einen Schritt der Anordnung des Leitungselements in
einem isolierenden Material mit einem Nutabschnitt eines nahezu
konzentrischen Kreises sowie einen Schritt der elektrischen Verbindung
einer Wicklung an dem Armabschnitt auf. Somit ist die Ausbeute des Materials
für das
leitende Material hervorragend, wobei die Isolierung hervorragend
und die Konstitution einfach ist, sowie die Größe reduziert und die Verbindung
mit der Wicklung hervorragend ist. Dementsprechend ist die rotierende
elektrische Vorrichtung kostengünstig
und hinsichtlich der Leistung überlegen.