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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Struktur eines Stators bzw. Ständers für einen Elektromotor, insbesondere
eine Struktur zur Schaffung einer elektrischen Isolation zwischen
dem Ständerblechpaket und
Wicklungen, die Windungen formen. Die vorliegende Erfindung betrifft
ebenso ein Verfahren zur Herstellung des Ständerblechpakets eines Elektormotors,
und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Ständerblechpakets,
um bevorzugsweise eine verlässliche
elektrische Isolation zur Windung zu erzielen.
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Beschreibung des Standes
der Technik.
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Motoren haben üblicherweise Ständer, von denen
jeder ein Ständerblechpaket
und Windungen umfasst, die aus Wicklungen von mehreren Drahtstücken (Leitern)
gebildet sind. Der Ständerblechpaketkörper ist
gewöhnlich
aus geschichteten ringartigen magnetischen Platten gebildet, von
denen jede ihre inneren Seite in einem kammartigen Muster gebildet hat.
Die Zähne,
die in dem kammartigen Muster angeordnet sind, wirken als magnetische
Pole. Eine Windung ist durch die Wicklung von Drahtleitern um einen
Zahn durch jede Nut oder Fuge gebildet. Die magnetische Stahlplatte
ist durch einen genauen Stanzprozess gebildet. Dieser Prozess neigt
dazu, Grate um die Kante der magnetischen Stahlplatte zu erzeugen.
Leiter, die mit Isolationsschichten beschichtet sind, neigen dazu,
durch die Grate der magnetischen Stahlplatten beschädigt zu
werden. Gewöhnlicherweise
wird ein Isolationspapier zwischen die innere Fläche in der Nut und den Leiter
eingefügt, um
die Beschädigungen
der isolierenden Schichten zu verhindern. Die japanische offengelegte
Gebrauchsmusterpublikation Nr. Sho 58-183054 offenbart die Technik
zur Ausbildung einer isolierenden Schicht an den Nutflächen eines
Ständerblechpakets,
um eine gute elektrische Isolation zu garantieren.
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Die Kante um den Rand der magnetischen Stahlplatte
ist scharf und kann Grate, wie oben beschrieben, umfassen. Insbesondere
ist, da Leiter, wenn sie um den Stator gewickelt sind, im engen Kontakt
mit der Kante der Nut am Ende des Stators sind, die Isolationsschicht
darauf dazu geneigt, leicht beschädigt zu werden. Es ist schwierig
gewesen, eine isolierende Schicht auszubilden, die so dick wie die
auf dem flachen Abschnitt an der Kante des Ständerblechpakets ist, selbst
wenn die offenbarte Technik in der obengenannten Veröffentlichung
angewendet wurde, so dass die Isolationsschichten, die auf die Leiter
aufgetragen sind, möglicherweise
an der Kante der Nut oder der Ecke beschädigt werden. Daher kann ein
verlässliche
elektrische Isolation nicht zufriedenstellend an dem kritischen
Abschnitt garantiert werden.
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Ein anderer möglicher Weg, um die Leiter
vor der Beschädigung
durch Grate der magnetischen Stahlplatten zu schützen, besteht darin, Endbleche eines
elektrischen nicht leitenden Materials an den Enden des Ständerblechpaketkörpers vorzusehen, so
wie in der Patentanmeldung GB 2222317 offenbart.
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Weiternoch offenbart die UK Patentanmeldung
GB 2208974 A ebenso Endbleche. Diese Endbleche mit runden Kanten
sind aus Metall gefertigt und können
integrierende Flansche umfassen, die in die Fugen des Ständerblechpaketkörpers vorspringen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht,
um die obengenannten Probleme zu lösen. Weiternoch, die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stator für einen
Motor zu schaffen, der eine ausgezeichnete elektrische isolierende
Eigenschaft an der Kante jeder der Nuten garantieren kann, die an
den Enden von diesen gebildet sind. Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Ständerblechpakets
zu schaffen, das eine ausgezeichnete elektrische isolierende Eigenschaft
an der Kante jeder der Nuten garantieren kann, die an den Enden
von diesen gebildet sind.
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Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung hat ein Stator für
einen Elektromotor einen Ständerblechpaketkörper, der
aus magnetischen Stahlplatten gebildet ist, wobei jede der magnetischen
Stahlplatten Zähne
und Fugen hat, die in einem kammartigen Muster im Inneren von diesen angeordnet
sind, wobei die magnetischen Stahlplatten geschichtet sind, um die
Zähne und
die Fugen von diesen auszurichten; Windungen sind jeweils in den
Nuten eingefügt,
die durch Fugen, die kontinuierlich in dem Ständerblechpaketkörper geschichtet sind,
gebildet sind; und ein eine abgerundete Kante ausbildendes Bauteil
ist an Endflächen
in die geschichtete Richtung des Ständerblechpaketkörpers angeordnet,
wobei jedes der eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil eine
verlängerte
Fläche
hat, die sich im wesentlichen ohne einen Höhenunterschied von der inneren
Fläche
jeder der Nuten erstreckt, und eine abgerundete Kantenfläche mit
einem vorbestimmtem Krümmungsradius
hat, der sich sanft mit der verlängerten
Fläche
fortsetzt, und die in einem herausragendem Muster mit Bezug zu der
Nut ausgebildet ist. Weiternoch sind der Ständerblechpaketkörper und
dieses eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil an wenigstens
einem Abschnitt mit einer isolierenden Schicht beschichtet, an dem
der Ständerblechpaketkörper und
dieses eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil mit der Windung
in Kontakt steht.
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Da das eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil
scharfe Kanten in den Nuten beseitigen kann, kann dem Leiter an
der Kante, der einen elektrischen Ausfall aufgrund seiner scharfen
Ecken erzeugt, vorgebeugt werden. Weiternoch kann verhindert werden,
dass ein Bruch in dem Film, der auf den Leiter aufgetragen ist,
einen elektrischen Ausfall über
das gesamte Ständerblechpaket
verursacht, da die dicke isolierende Schicht selbst auf der Kante
in dem Ständerblechpaket
zufriedenstellend aufgetragen werden kann.
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Weiternoch umfasst jedes der eine
abgerundete Kante ausbildende Bauteil einen parallelen Abschnitt
parallel zu den magnetischen Stahlplatten und einen Randabschnitt
nahezu senkrecht zum parallelen Abschnitt und sich in Richtung des
Mittenabschnitts des Ständerblechpaketkörpers erstreckend. Der
Ständerblechpaketkörper hat
Fugen, die den Randabschnitt an einem Abschnitt aufnehmen, der dem
Randabschnitt entspricht. Der Randabschnitt setzt sich im Wesentlichen
und sanft entlang der inneren Fläche
von jeder der Nuten fort. Der Rand kann das eine abgerundete Kante
ausbildende Bauteil zu dem Ständerblechpaket
positionieren.
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Weiterhin hat das Ständerblechpaket
Verbindungselemente, die an den Enden dieses Ständerblechpaketkörpers angeordnet
sind, wobei jedes der Verbindungselemente Zähne hat, von denen jeder kleiner
als jedes der Polstücke
ist, die aus den geschichteten Zähnen
in dem kammartigen Muster gebildet sind, und die in einem ähnlich kammartigen Muster
zu jeder der magnetischen Stahlplatten gestaltet sind; und das eine
abgerundete Kante ausbildende Bauteil deckt jedes der Verbindungselemente ab.
Daher kann das Verbindungselement sicher das eine abgerundete Kante
ausbildende Bauteil zur Endfläche
des Ständerblechpaketkörpers fixieren.
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Weiternoch kann das Verbindungselement wenigstens
eine erste Verbindungsplatte haben, die an den Enden das Ständerblechpaketkörpers angeordnet
ist, wobei jede der ersten Verbindungsplatte Zähne hat, von denen jeder kleiner
als jedes der Polstücke
ist, die aus den geschichteten Zähnen
in dem kammartigen Muster gebildet sind, und die in einem ähnlich kammartigen
Muster zu jeder der magnetischen Stahlplatten gestaltet sind; und
wenigstens eine zweite Verbindungsplatte, die weiter außerhalb der
ersten Verbindungsplatte angeordnet ist, wobei die zweite Verbindungsplatte
Zähne hat,
von denen jeder kleiner als jedes der Polstücke und größer als die Zähne der
ersten Verbindungsplatte ist, die aus den geschichteten Zähnen in
dem kammartigen Muster gebildet sind, und die in einem ähnlich kammartigen
Muster zu jeder der magnetischen Stahlplatten gestaltet sind.
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Somit kann das eine abgerundete Kante
ausbildende Bauteil sicher an den Endflächen des Ständerblechpaketkörpers mittels
der ersten Kupplungsplatte und der zweiten Kupplungsplatte befestigt
werden. Weiternoch kann das eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil
ein isolierendes Material sein. In diesem Fall kann die Nut elektrisch
sicherer isoliert werden.
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Weiternoch, entsprechend einem anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung, hat ein Verfahren zur Herstellung eines
Ständerblechpakets
für einen Elektromotor
die Schritte Bildung eines Ständerblechpaketkörpers durch Schichtung
von magnetischen Stahlplatten, wobei jede der magnetischen Stahlplatten
einen Querschnittsbereich in einem kammartigen Muster von Zähnen hat;
Anordnung von Verbindungselementen, die an den Enden das Ständerblechpaketkörpers angeordnet
sind, wobei jede der Verbindungselemente Zähne hat, von denen jeder größer als
jedes der Polstücke
ist, die aus den geschichteten Zähnen
in dem kammartigen Muster des Ständerblechpaketkörpers gebildet
sind, und Zähne
hat in einem ähnlich
kammartigen Muster zu denen jeder der magnetischen Stahlplatten;
Bildung eines eine abgerundete Kante ausbildendes Bauteil, dass
das Verbindungselement durch Einspritzung eines Harzmaterials in
einen Hohlraum bedeckt, der durch die Endfläche einer Form und der Endfläche des
Ständerblechpaketkörpers definiert
ist; Bildung des eine abgerundete Kante ausbildendes Bauteil; und
Trennung das eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil von der
Form. Das eine abgerundete Kante ausbildende Bauteil hat ein verlängerte Fläche, die
sich im Wesentlichen ohne einen Höhenunterschied von der inneren
Fläche
von jeder der Nuten erstreckt, die Fugen in dem Ständerblechpaketkörper sind,
und es hat eine abgerundete Kantenfläche mit einem vorbestimmten
Krümmungsradius,
die sich sanft mit der verlängerten
Fläche
fortsetzt, und in einem herausragenden Muster mit Bezug zur Nut
ausgebildet ist.
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Weiternoch kann der Schritt zur Anordnung des
Verbindungselements einen Schritt zur Anordnung wenigstens einer
ersten Verbindungsplatte haben, die an den Enden des Ständerblechpaketkörpers angeordnet
ist, wobei jede der ersten Verbindungsplatten Zähne hat, von denen jeder kleiner
als jedes Polstück
ist, das aus den geschichteten Zähnen
in den kammartigen Muster gebildet ist, und die in einem ähnlich kammartigen
Muster zu dem von jedem der magnetischen Stahlplatten gestaltet
sind; und Anordnung wenigstens einer zweiten Verbindungsplatte,
die weiter außerhalb
der ersten Verbindungsplatte angeordnet ist, wobei die zweite Verbindungsplatte
Zähne hat,
von denen jeder kleiner als die Polstücke und größer als die Zähne der
ersten Verbindungsplatte ist und in ein ähnlich kammartiges Muster zu
dem jedem der magnetischen Stahlplatten gestaltet ist.
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Weiternoch hat entsprechend einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Ständerblechpakets
für einen Elektromotor
die Schritte zur Schichtung der magnetischen Stahlplatten, um einen
Ständerblechpaketkörper mit
einer Querschnittsbereich in einem kammartigen Muster von Zähnen zu
bilden; Befüllen
eines Hohlraums mit einem Harz, der durch eine Endfläche einer
Form und einer Endfläche
des Ständerblechpaketkörpers definiert
ist, und dann Bildung eines Deckels, der sich in Richtung der geschichteten magnetischen
Stahlplatten erstreckt, wobei der Deckel im Wesentlichen den gleichen
Querschnittsbereich wie der Ständerblechpaketkörper hat;
und Trennung des Ständerblechpaketkörpers von
der Form. Somit kann einfach ein Deckel an einem Ständerblechpaketende
durch Befüllung
eines Hohlraums mit einem Harzmaterial gebildet werden, der durch die
Form und dem Ständerblechpaketkörper definiert ist.
Der Deckel kann flexibel und wunschgemäß durch Verwendung einer Form
gestaltet werden. Zum Beispiel kann ein elektrischer Ausfall eines
Windungsleiters, der durch die Grate an der Kante um die magnetische
Stahlplatten verursacht wird, mittels des Deckels, der sich sanft
mit der inneren Fläche der
Nut fortsetzt, verhindert werden. Ein elektrischer Ausfall des gewendeten
bzw. gewundenen Windungsleiters kann durch Abrundung der Kante des Deckelendes
zur Fuge verhindert werden.
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Weiternoch kann der Schritt zur Bildung
eines Isolationsfilms die Schritte zur Erwärmung des Ständerblechpa ketkörpers auf
eine vorbestimmte Temperatur, an dem das eine abgerundete Kante ausbildende
Bauteil gebildet ist; Eintauchen des erwärmten Ständerblechpaketkörpers in
eine Lösung eines
Isolationsmaterials, um den Ständerblechpaketkörper mit
dem Isolationsmaterial zu beschichten; und Erwärmung des Ständerblechpaketkörpers, der mit
dem Isolationsmaterial beschichtet ist, um den beschichteten Harz
auszuhärten,
aufweisen.
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Da die Viskosität des Harzes um das Ständerblechpaket
abnimmt durch vorherige Erwärmung eines
Ständerblechpakets
und anschließendes
Eintauchen des Ständerblechpakets
in eine Lösung
aus Isolationsmaterial, kann Adhesion von übermäßigen Harz an dem Ständerblechpaketkörper verhindert werden.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung und Zeichnungen werden,
in denen:
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1 eine
Entwurfansicht ist, die das Ständerblechpaket
zeigt, das jedoch keinen Teil der Erfindung bildet;
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2 eine
Querschnittsansicht ist, die teilweise den wesentlichen Abschnitt
des in 1 gezeigten Ständerblechpakets
darstellt,
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3 eine
Querschnittsansicht ist, die teilweise den wesentlichen Abschnitt
des Ständerblechpakets
entsprechend einer ersten Ausführungsform der
Erfindung darstellt,
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4 eine
Querschnittsansicht ist, die teilweise den wesentlichen Abschnitt
des Ständerblechpakets
entsprechend einer zweiten Ausführungsform darstellt,
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5 eine
demontierte perspektivische Darstellung, die einen Ständerblechpaketkörper und
Verbindungselements entsprechend einer dritten Ausführungsform
darstellt,
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6 eine
Ansicht ist, die im Detail eine Endfläche des Ständerblechpaketkörpers nach 5 darstellt,
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7 eine
Ansicht ist, die im Detail eine Endfläche des Ständerblechpaketkörpers nach 5 darstellt,
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8 eine
Querschnittsansicht ist, die ein magnetisches Polstück eines
vervollständigten
Ständerblechpakets
darstellt,
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9 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Herstellung eines Ständerblechpakets
entsprechend der dritten Ausführungsform
darstellt,
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10 eine
perspektivische Ansicht ist, die schematisch die Struktur eines
Deckelformwerkzeugs darstellt,
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11 eine
Querschnittsansicht ist, die das in 10 gezeigte
Deckelformwerkzeug darstellt,
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12 eine
Graph ist, der die Beziehung zwischen einem Kreuzungswinkel q und
einer isolierenden Schichtdicke in 8 darstellt,
und
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13 ein
Graph ist, der die Beziehung zwischen einem Eckwinkel r und einer
isolierenden Schichtdicke in 8 darstellt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden unten mit Bezug zu den anliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Entwurfsansicht der vorliegenden Erfindung, die ein Ständerblechpaket
darstellt, das jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung an sich
darstellt.
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Ein Ständerblechpaket 10 besteht
bezugnehmend auf 1 aus
einer Struktur, in der eine vorbestimmte Anzahl von ringartigen
magnetischen Stahlplatten 12, von denen jede ein inneres
Gebiet hat, in dem Zähne
in einem kammartigen Muster angeordnet sind, geschichtet sind, um
die Zähne
miteinander auszurichten. Durch Schichtung der zu einem kammartigen
Muster angeordneten Zähne
sind Polstücke 14 ausgebildet,
während
Schlitze 16 definiert sind, in die jeweils Windungswicklungen
eingeführt sind.
Endplatten 18, die als ein eine abgerundete Kante ausbildendes
Bauteil wirken, sind an den Enden des Ständerblechpakets 10 angeordnet,
d. h., dass obere Ende und dass untere Ende von diesem in 1. Die Endplatten 18 haben
die gleiche ringartige Form wie die magnetischen Stahlplatten 12 und umfassen
den Mittenabschnitt, wo Zähne
in einem kammartigen Muster angeordnet sind. Die Anordnung der Zähne ist
die gleiche wie die der magnetischen Stahlplatte 18. Dadurch
sind die Endplatten 18 an den beiden Enden des Ständerblechpakets 10 derartig
angeordnet, dass die Zähne
mit den Polstücken 14 fluchtend
sind und die Fugen mit den Nuten 16 fluchtend sind. In
dieser Anordnung sind die innere Umgebungsfläche der kammartig angeordneten Zähne des
Ständerblechpakets 10 und
die innere Umgebungsfläche
der kammartig angeordneten Zähne
der Endplatten 18 vollendet, um einen Höhenunterschied zwischen dem
Ständerblechpaket 10 und den
Endplatten 18 zu vermeiden.
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Im Gegensatz zur magnetischen Stahlplatte 12 ist
die Endplatte 18 relativ dicker und eine Kante um den Rand
der Fuge hat eine abgerundete Fläche. Das
Detail der Endplatte 18 ist teilweise in 2 gezeigt. 2 stellt
teilweise eine Nut 16 des Ständerblechpakets 10 dar,
das aus einer geschichteten Struktur der magnetischen Stahlplatten 12 und
einem magnetischen Pol 14 benachbart zur Nut 16 gebildet ist.
Die Endplatte 18 ist weiter an einem Ende des Ständerblechpakets 10 angeordnet.
Die Endplatte 18 ist um einiges dicker als die magnetische
Stahlplatte 12. In der Endplatte 18 umfasst die
innere Fläche
der Fuge eine verlängerte
Fläche 18a,
die sanft von der inneren Fläche 16a der
Nut 16 an der Seite verlängert ist, in der sie mit dem
Ständerblechpaket 10 in Berührung steht,
und eine abgerundete Kantenfläche 18b mit
einer vorbestimmten Krümmung
bzw. Abrundung, die an der Kante an der entgegengesetzten Seite
des Ständerblechpakets 10 ausgebildet
ist. Die Kante mit der abgerundeten Fläche 18b steht sanft mit
der verlängerten
Fläche 18a und
der Endfläche 18c der
Endplatte 18 in Verbindung. Der Querschnitt ist eine gekrümmte Fläche, die
ein Bogen mit einer vorbestimmten Krümmung ist.
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Eine isolierende Schicht 20 von
vorbestimmter Dicke ist über
der integrierten Struktur des Ständerblechpakets 10 und
der Endplatte 18 ausgebildet. Die isolierende Schicht kann
durch ein Pulverbeschichtungs- oder Tauchbeschichtungsverfahren ausgebildet
werden. Der beschichtete Leiter 22 bildet eine Windungwicklung
um den magnetischen Pol 14, um in der Nut 16 aufgenommen
zu sein.
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Der beschichtete Leiter 22 ist
von der Nut 16 zu einer Nachbarnut oder einer Nut, die
eine vorbestimmte Entfernung von der Nut 16 entfernt ist,
gewickelt. Der Leite 22 ist an der Kante der Nut 16,
wie in 2 gezeigt, stark
gebogen. Eine scharfe Kante an der Ecke kann die Isolationsschicht
des beschichteten Leiters beschädigen.
Da eine Isolationsschicht mit der gleichen Dicke wie die auf anderen
flachen Abschnitten nicht an der scharfen Kante ausgebildet werden
kann, kann das Basismaterial (so wie magnetische Stahlplatten) ausgesetzt
sein. Eine Endplatte 18, die die abgerundete Kante mit
einer gekrümmten Fläche 18b hat,
entlang der die beschichteten Leiter gebogen sind, ist an dem Ende
des Ständerblechpakets 10 angeordnet.
Somit kann die Dicke der Isolationsschicht 20 an der gleichen
Ecke mit der gleichen Dicke ausgeführt werden wie die an der inneren
Fläche 16a der
Nut oder die Endfläche 18c der
Endplatte. Da eine scharfe Kante aufgrund der abgerundeten Fläche 18b nicht
ausgebildet ist, kann eine Beschädigung
der Isolationsbeschichtung des beschichteten Leiters 22 aufgrund
der Kante verhindert werden. Weiternoch, da der beschichtete Leiter 22 örtlich nicht
verformt wird, kann ein Bruch der Isolationsbeschichtung aufgrund
der Verformung verhindert werden. Da, wie oben beschrieben, die
isolierende Schicht 20 zufriedenstellend bzw. ausreichend
dick an der Kante des Ständerblechpakets 10 ist,
kann die elektrische Isolation des Ständerblechpakets 10 gesichert
werden, selbst wenn die Isolationsbeschichtung des beschichteten
Leiters 22 gebrochen ist.
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Da die Krümmung der abgerundeten Kantenfläche 18b zufriedenstellen
groß ist,
ist die Dicke der Endplatte 18 etwas größer als die der magnetischen
Stahlplatte 12. In anderen Worten, wenn die Krümmung der
abgerundeten Kantenfläche
bis zu einem Maß eines
Auftretens keinen Bruchs gesichert werden kann, kann die Dicke der
Endplatte 18 gleich oder weniger als die Dicke der magnetischen
Stahlplatte 12 sein.
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Versuche haben gezeigt, dass, um
eine Beschädigung
der Isolationsbeschichtung aufgrund einer Verformung des beschichteten
Leiters selbst zu verhindern, es vorteilhaft ist, den Krümmungsradius der
abgerundeten Kantenfläche 18b wenigstens
so wie den Radius des beschichteten Leiters 22 zu wählen. Die
Endplatte 10 aus einem Isolationsmaterial kann eine elektrische
Isolation zwischen dem Ständerblechpaket 10 und
dem Leiter 22 schaffen, selbst wenn die isolierende Schicht 20 beschädigt werden sollte.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die teilweise die Hauptzusammenstellung
eines Ständerblechpakets
entsprechend einer ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellt. Entsprechend dieser Ausführungsform
sind Endplatten an Endflächen
eines Ständerblechpakets
angeordnet, das aus geschichteten Stahlplatten wie die erste Ausführungsform
ausgebildet ist. Das Ständerblechpaket
ist durch die Zusammenstellung der Endplatten und der Zusammenstellung
der magnetischen Stahlplatten zu den Endplatten gekennzeichnet.
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Das Ständerblechpaket 110 ist
durch Schichtung von ersten magnetischen Stahlplatten 112,
von denen jede die gleiche Gestalt wie die magnetischen Stahlplatten 12 in
der ersten Ausführungsform
hat, und von einer vorbestimmte Anzahl von zweiten magnetischen
Stahlplatten 113, die an den Enden des Ständerblechpakets 110 angeordnet
sind, ausgebildet, wobei jede etwas schmaler als jeder der Zähne ist,
die in dem kammartigen Muster angeordnet sind. Polstücke 114 und
Nuten 116 sind in einem kammförmigen Muster angeordnet. Die
Enplatten 118 sind denen in 1 darin ähnlich,
dass sie an den Enden des Ständerblechpakets 110 angeordnet
sind, bis auf der Gestalt von diesen. Die Endplatten 118 haben
einen parallelen Abschnitt 122, der parallel zu den magnetischen
Stahlplatten 112 und 113 angeordnet ist, und einen
Randabschnitt 124, der senkrecht zu dem parallelen Abschnitt 122 ist
und sich senkrecht in Richtung des Mittenabschnitts des Ständerblechpakets 110 erstreckt.
Der parallele Abschnitt 122 hat die gleiche Gestalt wie
die Endplatte 18 in der ersten Ausführungsform. Der Randabschnitt 124 ist
so ausgebildet, um in den Stufenabschnitt 126 zu passen, der
durch den Durchmesserunterschied zwischen den magnetischen Stahlplatten 112 und 113 ausgebildet
ist. Die Größe von jedem
der Ränder 124 und der
magnetischen Stahlplatten 112 und 113, so wie die
Anzahl der magnetischen Stahlplatten 113, wird derartig
bestimmt, dass sich die innere Fläche des Randes 124 mit
der inneren Fläche 16a der
Nut, die durch die magnetischen Stahlplatten 112 definiert
ist, ohne einen Höhenunterschied,
fortsetzt. Dadurch schafft die Fläche des Randes 124,
der der Nut 116 gegenüberliegt,
eine verlängerte
Fläche 118a,
die sanft mit der inneren Fläche 116a der
Nut verbunden ist. Eine abgerundete Kantenfläche 118 ist an der Ecke
der Nut 116 ausgebildet, wo der parallele Abschnitt den
Rand 124 schneidet, um sanft die verlängerten Fläche 118a mit der Endfläche 118 des
parallelen Bereichs 122 zu verbinden. Wie bei der ersten Ausführungsform
hat die abgerundete Kantenfläche 118b eine
feste Krümmung.
Jedoch ist, wenn die abgerundete Kantenfläche 118 eine Krümmung hat,
die sanft zwei Flächen 118a, 118c verbindet,
der Zustand bzw. die Bedingung nicht auf die obenbeschriebene Ausführungsform
begrenzt. Eine isolierende Schicht 120 ist über das
Ständerblechpaket 110,
in dem die Endplatten 118 eingebaut sind, durch ein Pulverbeschichtungs-
oder Tauchbeschichtungsverfahren ausgebildet.
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Die vorliegende Ausführungsform
kann den gleichen Vorteil wie in 1 schaffen.
Das elektrische Versagen der beschichteten Leiter kann durch Abrundung
der Kante um den Rand der Nuten 116 verhindert werden.
Die Endplatte 118 eines isolierenden Materials kann die
elektrische Isolation zwischen dem Ständerblechpaket 110 und
dem Leiter sichern, selbst wenn die isolierende Schicht 20 gebrochen sein
sollte. Weiternoch, entsprechend der vorliegenden Erfindung kann
der Rand 124 sicher die Endplatten 118 zu dem
Ständerblechpaket 110 positionieren, und
er kann verhindern, dass die Endplatte 118 beim Wickeln
der Leitern deplaziert wird.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die teilweise ein Ständerblechpaket entsprechend
einer zweiten Ausfüh rungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie bei der ersten Ausführungsform ist
ein Nutenende in einem Ständer
und ein Polstück, das
an das Nutende angrenzt, teilweise in 4 gezeigt.
Die gleichen Bezugszeichen bedeuten die gleichen bildenden Bauteile
wie die, die in den obigen Ausführungsformen
beschrieben sind, und ihre Beschreibung wird hier nicht dupliziert
werden.
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Die vorliegende Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte 118 in der ersten
Ausführungsform
mit der Endbuchse 218 als ein eine abgerundete Kante ausbildendes
Bauteil ersetzt ist. Die Endbuchse 218 ist nur um dem Rand der
Nut 116 plaziert. Die Buchse 218 hat einen parallelen
Abschnitt 222, der parallel zu den magnetischen Stahlplatten 112 und 113 angeordnet
ist, und einen Randabschnitt 224, der senkrecht zu dem
parallelen Abschnitt 22 ist und sich in Richtung des Mittenabschnitts
des Ständerblechpakets 110 erstreckt.
Der Randabschnitt 224 ist so ausgebildet, um in den Stufenabschnitt
zu passen, der durch den Größenunterschied
zwischen den magnetischen Stahlplatten 112 und 113 definiert
ist. Die Größe von jedem
der Randabschnitte 124 und von jeder der magnetischen Stahlplatten 112 und 113,
so wie die Anzahl der magnetischen Stahlplatten 13, sind
derart bestimmt, dass sich der Randbereich 224 sanft zur
inneren Fläche 116a der
Nut fortsetzt, die durch die magnetischen Stahlplatten 112 definiert
ist. Dadurch wird die Fläche
des Randes 224, die der Nut 116 gegenüberliegt,
eine verlängerte
Fläche 218a,
die sanft mit der inneren Fläche 116a verbunden
ist. Die verlängerte Fläche 218a und
die abgerundete Kantenfläche 218b,
die sanft mit der Endfläche 218c des
parallelen Abschnitts 222 verbunden ist, sind an dem Rand
der Nut 116 ausgebildet.
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Wie in den zwei obigen Ausführungsformen hat
die abgerundete Kantenfläche 218b der
vorliegenden Ausführungs form
eine gekrümmte
Fläche
einer festen Krümmung.
Jedoch ist, selbst wenn die gekrümmte
Fläche 218b sanft
die Fläche 118a und die
Fläche 118c verbindet,
die Krümmung
nicht auf die Ausführungsformen
begrenzt. Eine isolierende Schicht 220 ist an dem Ständerblechpaket 110,
in die die Endflächenbuchse 218 eingebaut
ist, durch ein Pulverbeschichtungsverfahren oder ein Tauchbeschichtungsverfahren
ausgebildet.
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Diese Ausführungsform kann den gleichen Vorteil
wie die in den obengenannten Ausführungsformen vorsehen. Das
Versagen des beschichteten Leiters kann durch Abrundung der Kante
um den Rand der Nut 116 verhindert werden. Die Endbuchse 218 aus
einem isolierendem Material kann die elektrische Isolation zwischen
dem Ständerblechpaket 110 und
dem Leiter erhalten, selbst wenn die isolierende Schicht 220 gebrochen
sein sollte. Wie die erste Ausführungsform
kann der Rand 224 in der vorliegenden Ausführungsform
sicher die Buchse 218 an dem Ständerblechpaket 110 positionieren,
und er kann verhindern, das die Windung beim Wickeln der Leiter
deplaziert wird. Weiternoch kann das eine abgerundete Kante ausbildende
Bauteil, das nur an dem Randabschnitt der Nut angeordnet ist, entsprechend
der vorliegenden Ausführungsform
eine Gewichtszunahme unterbinden.
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Die 5 bis 8 sind Ansichten der Zusammenstellung
eines Ständerblechpakets
entsprechend einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Ausführungsform. 5 ist eine demontierte perspektivische
Ansicht, die einen Ständerblechpaketkörper 310 und
eine erste und eine zweite Verbindungsplatte 314 und 316 darstellt,
wobei jedes ein Verbindungselement entsprechend der vorliegenden Ausführungsform
ist. Der Ständerblechpaketkörper 310 ist
aus einer geschichteten Struktur einer vorbestimmten Anzahl von
ringförmigen
magnetischen Stahlplatten 312 gebildet. Jede magnetische
Stahlplatte 312 hat Zähne,
die innen in einem kammartigen Muster angeordnet sind. Die magnetischen
Platten sind gestapelt, um die Zähne,
die in einem kammartigen Muster ausgestanzt sind, Schicht für Schicht
auszurichten. Die erste und zweite Verbindungsplatte 314 und 316 sind
an den Enden des Ständerblechpakets
angeordnet. Polstücke 318 sind durch
Schichtung der Zähne,
die in einem kammartigen Muster ausgebildet sind, definiert. Die
Fugen definieren die Nut 320, die eine Windungswicklung
aufnimmt.
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Die 6 und 7 zeigen im Detail die erste Verbindungsplatte 314 bzw.
die zweite Verbindungsplatte 316. Die erste Verbindungsplatte 314 ist ähnlich der
magnetischen Stahlplatte 312, d. h., ein ringartiges Stück, in dem
der innere Abschnitt Zähne aufweist,
die in einem kammartigen Muster angeordnet sind. Jeder der Zähne in einem
kammartigen Muster der ersten Verbindungsplatte 314 ist
etwas schmaler als die magnetische Stahlplatte 312. Die Mantelkurve
durch die vorderen Enden der Zähne
hat einen relativ großen
Radius. Die gesamte Größe der ersten
Verbindungsplatte 314 ist schmaler ausgebildet. Die Mantelkurve
durch die unteren Enden der Fugen der ersten Verbindungsplatte 314 hat
einen relativ größeren Radius
als die magnetische Stahlplatte 312. Die erste Verbindungsplatte 314 hat
eine tiefere Kerbe in der Gesamtheit. Die zweite Verbindungsplatte 314 ist
ein ähnliches
Stück wie
die magnetische Stahlplatte 312 oder die erste Verbindungsplatte 314.
Die Breite jedes Zahnes ist auf einen durchschnittlichen Wert zwischen
der Breite der magnetischen Stahlplatte 312 und der Breite
der ersten Verbindungsplatte 314 gesetzt. Dadurch ist,
wie in 7 gezeigt, der
Abschnitt der ersten Verbindungsplatte 314 am nähesten.
In der Ausführungsform
ist die erste Verbindungsplatte 314 und die zweite Verbindungsplatte 316 aus
dem gleichen Material wie die magnetische Stahlplatte 312 hergestellt.
Der Ständerblechpaketkörper 310 ist
zusammengebaut mit den Verbindungselementen durch Schichtung der magnetischen
Stahlplatte 312, der ersten Verbindungsplatte 314 und
der zweiten Verbindungsplatte 316.
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Bezugnehmend auf 8 ist ein Harzdeckel 332 als
ein ein abgerundetes Ende ausbildendes Bauteil an den Enden des
Ständerblechpaketkörpers 310 gebildet,
der aus geschichteten magnetischen Stahlplatten 312 ausgebildet
ist. Die erste Verbindungsplatte 314 und die zweite Verbindungsplatte 316 dringen
in den Deckel 332 ein, so dass der Deckel 332 sicher
mit der Endfläche
des Ständerblechpaketkörpers 310 verbunden
werden kann. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist jede der
Verbindungsplatten 314 und 316 dicker als jede
magnetische Stahlplatte 312. Jedoch kann die Dicke jeder Verbindungsplatte
die gleiche wie die oder kleiner als die der magnetischen Stahlplatte 312 sein.
In dieser Ausführungsform
bildet der Breitenunterschied zwischen der ersten Verbindungsplatte 314 und
der zweiten Verbindungsplatte 316 den eingeschränkten bzw.
begrenzten bzw. beschränkten
Teil. Wenn der Deckel 332 zufriedenstellend mit dem Ständerblechpaketkörper 310 verbunden
ist, ist es unnötig,
den eingeschränkten
Teil zu bilden. Die Struktur ohne eingeschränkten Teil kann die sanfte
isolierende Schicht 334 ohne eine Unebenheit zwischen dem
Deckel 332 und den magnetischen Stahlplatten 312 vorsehen. Die
gesamte Fläche
des Ständerblechpaketkörpers 310,
auf dem die Deckel 332 ausgebildet sind, ist mit der isolierenden
Schicht 334 beschichtet.
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9 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Ständerblechpakets
entsprechend der dritten Ausführungsform.
Zuerst wird ein Ständerblechpaketkörper 310 durch
Schichtung von magnetischen Stahlplatten 312, wie in 5 gezeigt (S100), gebaut.
An den Enden des Ständerblechpaketkörpers 310 werden
Verbindungselemente angeordnet, um sicher den Blechpaketkörper 310 und
die Deckel 332 (8)
(S102) zu verbinden. In dem Verbindungselement hat das Teil, das
jedem Polstück
des Blechpaketkörpers 310 entspricht,
einen kleineren Umfang. Die Deckel 332, die unten beschrieben
sind, sind entsprechend angeordnet, um die Verbindungselemente abzudecken.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird das Verbindungselement aus der ersten Verbindungsplatte 314 und
der zweiten Verbindungsplatte 316 gebildet.
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Dann wird der Deckel 332 durch
Verwendung des Deckelformwerkzeugs 322 bzw. Deckelausformwerkzeugs,
das in 10 gezeigt ist,
gebildet. Eine Ausnehmung 324 in dem gleichen Muster wie
das der magnetischen Stahlplatte 12 ist an der oberen Fläche des
Deckelformwerkzeugs 322 ausgebildet. Ein vorbestimmter
Betrag von einer Harzmateriallösung
wird in die Ausnehmung 324 (S104) gefüllt. Dieses Harzmaterial hat
eine zufriedenstellende Wärmebeständigkeitseigenschaft
bzgl. den Temperaturen beim Betreiben eines Motors. Der Ständerblechpaketkörper 310 wird
in das Harzmaterial, das in das Deckelformwerkzeug 322 eingefüllt ist,
getaucht. Somit wird ein Hohlraum durch die Ausnehmung 324 des
Deckelformwerkzeugs 310 und dem Ende des Ständerblechpaketkörpers 310 definiert.
Ein zufriedenstellender Betrag der Harzmateriallösung, mit dem der Hohlraum
befüllt
ist, ist zugeströmt
bevor der Ständerblechpaketkörper 310 plaziert
ist, so dass der Hohlraum mit diesem besetzt werden kann. Letztendlich
wird der Deckel 332 ausgebildet (S106).
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In einem derartigen Stadium wird
das Harzmaterial thermisch gehärtet.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird bevorzugterweise ein Verfahren zum Vorbereiten eines wärmehärtenden
Harzes wie das Harzmaterial und Anhebung dieses zur Härtetemperatur
als das Härteverfahren
verwendet. Wenn das Harz thermisch ausgehärtet ist, wird das Zwischenprodukt
aus dem Formwerkzeug gelöst
(S108). Der Löseschritt
kann einfach durch ein Nachuntenziehen des hervorragenden Teiles 326 des
Deckelformwerkzeugs 322 (10)
durchgeführt
werden. Eine Gewindestange 328, wie in 11 gezeigt, wird an der unteren Fläche des
mittleren hervorragenden Teils 326 des Deckelformwerkzeugs
angeordnet. Eine Mutter 330 wird auf die Gewindestange 328 geschraubt
und steht mit der unteren Fläche
des Deckelformwerkzeugs 322 in Berührung. Dadurch kann der mittlere
hervorragende Teil 326 durch Drehung der Mutter 330 nach
unten gezogen werden. Dieser Deckelbildungsschritt wird an der entgegengesetzten Endfläche des
Ständerblechpaketkörpers angewendet.
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Dann wird eine isolierende Schicht
auf die Fläche
des Ständerblechpaketkörpers 310 aufgetragen,
an dem die Deckel ausgebildet sind (S110).
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Zuerst wird eine Lösung aus
einem Harzmaterial, das eine isolierende Schicht bildet, in eine Tauchwanne
gefüllt.
Die Tauchwanne wird in einer Vakuumkammer zur Entlüftung plaziert.
Der Entlüftungsprozess
befreit Blasen aus der Lösung,
wodurch die Bildung von sehr kleinen Hohlräumen oder sogenannten sehr
kleinen Löchern
in der isolierenden Schicht aufgrund von Blasen verhindert wird.
Der Ständerblechpaketkörper 310,
der auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt ist wird zuerst in die Tauchwanne
eingetaucht und dann entfernt. Der Ständerblechpaketkörper 310 erhöht um sich
die Temperatur der Lösung
des Harzmaterials, so dass die Viskosität der Lösung herabgesetzt wird. Auf
diese Art und Weise wird, wenn der Ständerblechpaketkörper 310 entfernt
wird, Adhesion einer zusätzlichen bzw.
Extra-Lösung
an dem Ständerblechpaketkörper 310 verhindert.
Ein großer
aufge nommener Betrag verursacht eine Senkung der Lösung, wenn
die Harzmateriallösung
thermisch aushärtet,
wodurch Harzmaterial verschwendet und der Arbeitsraum verschmutzt
wird. Die vorliegende Ausführungsform
löst derartige
Probleme.
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Da, wenn der Ständerblechpaketkörper 310 erwärmt wird,
nur das Harzmaterial um diesen steigt, tritt kein wesentlicher Temperaturanstieg
der Lösung in
der Tauchwanne auf. Dies kann die Verwendungsdauer (Pot-Life) des
Harzmaterials in der Tauchwanne verlängern. Der Ständerblechpaketkörper 310, der
aus der Tauchwanne gehoben wurde, wird auf die Aushärtetemperatur
des Harzmaterials erwärmt,
um eine isolierende Schicht an seiner Fläche zu bilden.
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Der Deckel 332 kann in Mustern
des Deckelformwerkzeugs verschieden gestaltet werden. Jedoch wird
eine bevorzugte Gestalt bzgl. einem einfachen Lösen aus dem Formwerkzeug und
einer einfachen Ausbildung des isolierenden Films 334 gewählt. Es
wird bevorzugt, dass der Kreuzungswinkel q an einem Verbindungspunkt
(angezeigt mit C in 8), wo
sich der Ständerblechpaketkörper 310 und
der Deckel 332 schneiden, größer als 3° ist, aufgrund eines einfachen
Lösens
aus dem Formwerkzeug. Ein großer
Kreuzungswinkel q verursacht nicht genügende Adhesion des Harzmaterials
bei dem Verbindungspunkt, wodurch die resultierende isolierende Schicht 334 verdünnt wird,
so dass eine elektrische Isolation zwischen dem Ständerblechpaket
und den Leitern nicht zufriedenstellend gesichert werden kann. 12 zeigt die Beziehung zwischen
dem Kreuzungswinkel q und dem Verhältnis (tc/t) der Dicke tc der
isolierenden Schicht 334 an dem Verbindungspunkt zur Dicke
t der isolierenden Schicht 334 an dem flachen Abschnitt.
Bezugnehmend auf 12 ist,
um ein Verhältnis
(tc/t) von 0,5 zu erhalten, der Kreuzungswinkel q im Falle von Silikonharz kleiner
als etwa 13° gesetzt,
während
der Kreuzungswinkel q im Falle von Polyimidharz auf kleiner als etwa
8° gesetzt
ist. Dadurch ist der Kreuzungswinkel q bevorzugterweise größer als
3° und kleiner
als 8° an
dem Verbindungspunkt C gesetzt.
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Wenn der Radius der Kante R klein
ist, ist die isolierende Schicht verdünnt wie die Dicke an dem oben
beschriebenen Verbindungspunkt, so dass in einigen Fällen keine
zufriedenstellende Isolation gesichert werden kann. 13 zeigt die Beziehung zwischen einem
Eckradius r und einem Verhältnis
(tR/t) der Dicke der isolierenden Schicht 34 an der Ecke
zur Dicke der isolierenden Schicht 34 an der flachen Fläche. Um
ein Verhältnis
(tR/t) von 0,5 zu erhalten, ist der Radius r der Ecke R im Falle
von Silikonharz größer als
0,9 mm gesetzt, während
der Radius r der Ecke R im Falle von Polyimidharz größer als
0,8 mm gesetzt ist. Dadurch ist der Radius r der Ecke R vorzugsweise
größer als
0,9 mm. Da die Ecke R an dem Deckel 332 ausgebildet ist,
verursacht der Deckel 32 aus einem isolierendem Harz keine
Schwierigkeiten, selbst wenn die isolierende Schicht 34 dünn ausgebildet
ist. Dadurch kann die isolierende Schicht in diesem Fall kleiner
als 0,4 mm gesetzt werden.
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Wie oben beschrieben kann die isolierende Schicht über das
gesamte Ständerblechpaket,
insbesondere auf die isolierende Schicht an seiner Kante, durch
Anordnung des Deckel, dessen Gestalt relativ frei gewählt werden
kann, sicher ausgebildet werden, so dass das isolierende Papier
weggelassen werden kann. Im Vergleich mit dem Fall, in dem das isolierende
Papier eingeführt
ist, verbessert die Verwendung des Deckels die thermische Leitfähigkeit
und ermöglicht
einem Motor, unter erschwerten Bedingungen zu laufen.
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Weiterhin, obwohl in der Beschreibung
der vorliegenden Erfindung der Ständer bei einem sogenannten
inneren Drehmotortypen verwendet wird, in dem ein Rotor innerhalb
des Ständers
angeordnet ist, kann der Ständer
entsprechend der vorliegenden Erfindung ebenso bei einem äußeren Drehmotortypen oder
einem Linearmotor verwendet werden, in dem ein Rotor außerhalb
des Ständers
angeordnet ist.