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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine durch einen Verbrennungsmotor
angetriebene Lichtmaschine und insbesondere betrifft sie einen Ständer für eine Fahrzeuglichtmaschine,
die in einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Pkw oder einem Lkw
angebracht ist.
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2. Stand der
Technik
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Üblicherweise
wird eine Ständerwicklung
in einem Ständer
für eine
Fahrzeuglichtmaschine durch Vorbereiten einer ringförmigen Spule
durch Wickeln eines kontinuierlichen Leiterdrahts in eine Ringform, Vorbereiten
einer Spule mit Sternkonfiguration durch Deformieren dieser ringförmigen Spule
in eine sternförmige
Konfiguration und dann Einbringen der geraden Abschnitte dieser
sternförmig
konfigurierten Spule in Schlitze eines Ständerkerns hergestellt. Beim
Einbauen der sternförmig
konfigurierten Spule in die Schlitze des Ständerkerns werden jedoch übermäßige Spannungen
aufgebracht, die die Wahrscheinlichkeit eines Leitungsbruchs oder
Beschädigungen
der Isolation erhöhen,
und die Produktivität war
ausgesprochen schlecht.
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Um
diese Nachteile zu beheben, wurde ein Verfahren zum Herstellen von
Ständerwicklungen durch
zunächst
Biegen eines elektrischen Leiters in U-förmige Segmente und Einsetzen
einer Anzahl dieser Segmente in die Schlitze im Ständerkern
und dann Verbinden der Endabschnitte dieser Segmente, die sich aus
den Schlitzen erstrecken, vorgeschlagen, wie es zum Beispiel in
dem japanischen Patent Nr. HEI 11-164506 beschrieben ist.
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12 ist
eine Draufsicht, die die Verbindung einer Phase einer Ständerwicklung
in dem Ständer
für eine
Fahrzeuglichtmaschine darstellt, wie sie zum Beispiel in dem japanischen
Patent Nr. HEI 11-164506 offenbart ist. 13 ist
eine schematische Perspektive von Segmenten, die die Ständerwicklung
bilden, und die 14 bis 16 sind
abgewickelte Darstellungen, die jeweils einen Abschnitt der Verbindungen
einer Phase der Ständerwicklung zeigen.
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Der
Ständer 8 in 12 umfasst:
einen Ständerkern 15 und
eine Ständerwicklung 16,
die aus einer Anzahl an Segmenten 30 aufgebaut ist, die
in Schlitzen 15a angeordnet sind, welche in dem Ständerkern 15 ausgebildet
sind. In diesem Fall sind 36 Schlitze 15a im Ständerkern 15 in
gleichmäßiger Teilung
ausgebildet, um so drei Wicklungsphasen aufzunehmen entsprechend
der Anzahl (12) der magnetischen Pole in einem (nicht dargestellten)
Läufer.
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Die
Segmente 30 werden jeweils zwei gleichzeitig von einem
ersten axialen Ende des Ständerkerns 15 in
Schlitzpaare 15a eingeführt,
die drei Schlitze voneinander entfernt sind (einer Teilung von einem
magnetischen Pol). Dann wird die Ständerwicklung 16 durch
Verbinden von Endabschnitten der Segmente 30 in einem vorbestimmten
Muster, die sich an einem zweiten axialen Ende des Ständers 15 heraus
erstrecken, aufgebaut. Ferner werden die Segmente derart aufgenommen,
dass sie sich in einer Reihe von vier Segmenten in Radialrichtung
innerhalb jedes Schlitzes 15a aneinanderreihen. Im Folgenden
werden die vier die Segmente aufnehmenden Positionen, die sich in
Radialrichtung innerhalb jedes Schlitzes 15a aneinanderreihen,
von einer Seite des Außenumfangs
als erste, zweite, dritte bzw. vierte Position bezeichnet werden.
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Wie
es in 13 dargestellt ist, werden große Segmente 31 und
kleine Segmente 32 als die Segmente 30 verbunden,
wobei sie jeweils aus einem elektrischen Leiter aufgebaut sind,
wie beispielsweise einem isolierten Kupferdraht, mit einem rechteckigen
Querschnitt, der in einer im Wesentlichen U-Form ausgebildet ist.
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Die
kleinen Segmente 32 werden von dem ersten axialen Ende
in die zweiten Positionen innerhalb der ersten Schlitze 15a und
in die dritten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a drei
Schlitze entfernt von den ersten Schlitzen 15a in 13 im Uhrzeigersinn
eingeführt.
Die großen
Segmente 31 werden gleichermaßen vom ersten axialen Ende
in die ersten Positionen innerhalb der ersten Schlitze 15a und
in die vierten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a in 13 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt von den ersten Schlitzen 15a eingeführt. Somit
sind die geraden Abschnitte 31a und 32a der großen und
kleinen Segmente 31 und 32 derart angeordnet,
dass sie sich in Radialrichtung innerhalb jedes der Schlitze 15a in
einer Reihe aneinanderreihen.
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Am
ersten axialen Ende des Ständerkerns umgeben
Wendeabschnitte 31c der großen Segmente 31 die
Außenumfangsseite
der Wendeabschnitte 32c der kleinen Segmente 32,
die in die gleichen Schlitzpaare 15a eingeführt sind.
Die Wendeabschnitte 31c und 32c sind derart angeordnet,
dass sie sich in Umfangsrichtung aneinanderreihen und einen zweiten
Spulenendabschnitt 16b bilden.
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An
dem zweiten axialen Ende des Ständerkerns 15 sind
Endabschnitte 32b der kleinen Segmente 32, die
sich von dem zweiten axialen Ende aus den zweiten Positionen innerhalb
der ersten Schlitze 15a heraus erstrecken, mit Endabschnitten 31b der großen Segmente 31,
die sich vom zweiten axialen Ende aus den ersten Positionen innerhalb
der zweiten Schlitze 15a in 13 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt aus den ersten Schlitzen 15a heraus erstrecken,
verbunden, und Endabschnitte 31b der großen Segmente 31,
die sich am zweiten axialen Ende aus den vierten Positionen innerhalb
der Schlitze 15a heraus erstrecken, sind mit Endabschnitten 32b der
kleinen Segmente 32, die sich am zweiten axialen Ende aus
den dritten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a in 12 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt von den ersten Schlitzen 15a heraus erstrecken,
verbunden. Die Verbindungsabschnitte, die durch Verbinden der Endabschnitte 32b der
kleinen Segmente 32, die sich am zweiten axialen Ende aus
den zweiten Positionen innerhalb der Schlitze 15a heraus
erstrecken, mit den Endabschnitten 31b der großen Segmente 31,
die sich am zweiten axialen Ende aus den ersten Positionen innerhalb
der Schlitze 15a heraus erstrecken, ausgebildet sind, und
die Verbindungsabschnitte, die durch Verbinden der Endabschnitte 31b der
großen
Segmente 31, die sich am zweiten axialen Ende aus den vierten
Positionen innerhalb des Schlitzes 15a heraus erstrecken, mit
den Endabschnitten 32b der kleinen Segmente 32,
die sich am zweiten axialen Ende aus den dritten Positionen innerhalb
der Schlitze 15a heraus erstrecken, ausgebildet sind, sind
derart angeordnet, dass sie sich in Umfangsrichtung aneinanderreihen
und einen ersten Spulenendabschnitt 16a bilden.
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Das
Verfahren, eine Phase (die X-Phase) der Ständerwicklung 16 zu
wickeln, wird nun unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 beschrieben.
In jeder der Figuren sind elektrische Leiter, die in Radialrichtung
am äußersten
Umfang angeordnet sind, durch Doppelpunkt-Strichlinien gekennzeichnet, elektrische
Leiter, die in Radialrichtung in der zweiten Position vom Außenumfang
angeordnet sind, sind durch durchgezogene Linien gekennzeichnet,
elektrische Leiter, die in Radialrichtung in der dritten Position
vom Außenumfang
angeordnet sind, sind durch gestrichelte Linien gekennzeichnet,
und elektrische Leiter, die in Radialrichtung in der vierten Position vom
Außenumfang
angeordnet sind, sind durch Einzelpunkt-Strichlinien gekennzeichnet.
Darüber
hinaus stellt das obere Niveau den zweiten Spulenendabschnitt 16b dar,
der aus angeordneten Wendeabschnitten aufgebaut ist, und das untere
Niveau stellt den ersten Spulenendabschnitt 16a dar, der
aus angeordneten Verbindungsabschnitten aufgebaut ist. Die horizontale
Zahlenreihe in der Mitte jeder Figur sind die Schlitznummern.
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Als
erstes, wie es in 14 dargestellt ist, werden große und kleine
Segmente 31 und 32 in jedem dritten Schlitz von
Schlitz Nummer 1 eingeführt. Bei
dem ersten Spulenendabschnitt 16a werden die Endabschnitte 32b der
kleinen Segmente 32, die sich aus den zweiten Positionen
innerhalb der ersten Schlitze 15a heraus erstrecken, mit
den Endabschnitten 31b der großen Segmente 31, die
sich aus den ersten Positionen der zweiten Schlitze 15a in 13 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt heraus erstrecken, und Endabschnitte 31b der
großen Segmente 31,
die sich aus den vierten Positionen der ersten Schlitze 15a heraus
erstrecken, mit den Endabschnitten 32b der kleinen Segmente 32,
die sich aus den dritten Positionen der zweiten Schlitze 15a in 12 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt. heraus erstrecken, verbunden.
Dann werden die Wendeabschnitte 31c und 32c der
großen
und kleinen Segmente 31 und 32, die in die Schlitze
Nummern 1 und 34 eingeführt
sind, aufgeschnitten.
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Auf
diese Art und Weise wird ein mit einer Schleifenwicklung gewickelter
erster Wicklungsunterabschnitt 161 mit zwei Wendungen pro
Schlitz ausgebildet. Gleichzeitig wird in Schleifenwicklung ein
zweiter Wicklungsunterabschnitt 162 ausgebildet, der zwei
Wendungen pro Schlitz aufweist, wie es in 16 dargestellt
ist. Wie es in 16 dargestellt ist, sind der
erste und zweite Wicklungsunterabschnitt 161 und 162 (durch
eine Brückenverbindung) zwischen
einem zweiten Endabschnitt 161b des ersten Wicklungsunterabschnitts 161 und
einem ersten Endabschnitt 162a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 miteinander
verbunden, um eine Phase der Ständerwicklung 16 zu
bilden, wobei die Phase vier Umläufe
aufweist. Ein erster Endabschnitt 161a des ersten Wicklungsunterabschnitts 161 und
ein zweiter Endabschnitt 162b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 werden
eine Führungsleitung (O)
bzw. ein Sternpunkt (N).
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Darüber hinaus
entsprechenden die aufgeschnittenen Enden der großen Segmente 31 den
Endabschnitten 162a und 162b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 und
die aufgeschnittenen Enden des kleinen Segments 32 entsprechen
den Endabschnitten 161a und 161b des ersten Wicklungsunterabschnitts 161.
Ferner wird der Verbindungsabschnitt, der durch Verbinden des zweiten
Endabschnitts 161b des ersten Wicklungsunterabschnitts 161 mit
dem ersten Endabschnitt 162a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 ausgebildet ist,
ein Brückenverbindungsabschnitt
C.
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Zusätzlich werden
zwei weitere Phasen (Y und Z) der Ständerwicklung 16 um
einen Schlitz versetzt auf ähnliche
Art und Weise hergestellt.
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Dann
werden die drei Phasen der Ständerwicklung 16 in
einer Wechselstromschaltung durch Verbinden der Sternpunkte (N)
jeder Phase der Ständerwicklung 16 miteinander
und Verbinden der Führungsleitung
(O) mit einem Gleichrichter (nicht dargestellt) ausgebildet.
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Da
die Endabschnitte 161a und 161b des ersten Wicklungsunterabschnitts 161 und
die Endabschnitte 162a und 162b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 durch
Aufschneiden der Wendeabschnitte 31c und 32c der
großen
Segmente 31 und der kleinen Segmente 32 erzielt
werden, sind die Segmente, die die Endabschnitte 161a und 161b des ersten
Wicklungsunterabschnitts 161 und die Endabschnitte 162a und 162b des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 162 bilden, anders als
die anderen großen
Segmente 31 und kleinen Segmente 32. Mit anderen
Worten hat jede Phase der Ständerwicklung 16 vier
unterschiedlich ausgebildete Segmente, die je zwei gleichzeitig
in Schlitzpaare, die in einer Teilung von einem magnetischen Pol
voneinander getrennt sind, angeordnet werden. Nachdem die Wendeabschnitte 31c und 32c einiger
der großen
Segmente 31 und einiger der kleinen Segmente 32 aufgeschnitten
wurden, werden diese unterschiedlich geformten Segmente als Brückenverbindungen
oder dreiphasige Wechselstromschaltungen ausgebildet.
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Wie
es oben erläutert
wurde, weist jede Phase der Ständerwicklung 16 dieses
herkömmlichen Ständers 8 für eine Lichtmaschine
vier unterschiedlich ausgebildete Segmente auf, die zwei gleichzeitig in
Schlitzpaaren angeordnet werden, die in einer Teilung von einem
magnetischen Pol voneinander getrennt sind. Werden diese unterschiedlich
ausgebildeten Segmente zu Brückenverbindungen
oder dreiphasigen Wechselstromschaltungen ausgebildet oder mit einem
Gleichrichter verbunden, nachdem die Wendeabschnitte 31c und 32c einiger
der großen Segmente 31 und
einiger der kleinen Segmente 32 aufgeschnitten wurden,
wird ein Verdrillen, Ziehen, etc. auf die unterschiedlich ausgebildeten
Segmente aufgebracht, was zu einem Risiko führt, dass die Isolation der
elektrischen Leiter in den Schlitzen 15a oder die Isolation
der elektrischen Leiter, die die Spulenenden bilden, beschädigt wird,
und ein Problem besteht darin, dass leicht Kurzschlüsse auftreten, was
die Qualität
vermindert.
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Ferner
bestand ein weiteres Problem darin, dass aufgrund dessen, dass der
erste Wicklungsunterabschnitt 161 und der zweite Wicklungsunterabschnitt 162 nicht
in der gleichen Form ausgebildet sind, nicht das gleiche Bearbeitungswerkzeug
für beide
Führungsleitungen
(O) und den Sternpunkt (N) verwendet werden konnte, was die Produktivität vermindert.
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Darüber hinaus
offenbart die DE-A-40 31 276 einen Ständer für elektrische Maschinen, wobei die
Führungsleitung,
der Sternpunkt und der verbindende Verbindungsabschnitt aus drei
Segmenten ausgebildet sind, von denen wenigstens zwei in ihrer Form
unterschiedlich sind. Somit ist auch bei dieser Anordnung die Produktivität vermindert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ständer für eine Fahrzeuglichtmaschine
bereitzustellen, der es ermöglicht,
die Beschädigung
der Isolation der elektrischen Leiter, die während der Ausbildung der Brückenverbindungen
und der dreiphasigen Wechselstromschaltung auftritt, zu vermeiden,
und der es ermöglicht,
eine Qualitätsminderung
aufgrund von Kurzschlüssen
durch Ziehen bzw. Dehnen oder Spreizen der Brückenverbindungsabschnitte zwischen
den schleifengewickelten ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitten,
die jede Phase der Ständerwicklung
bilden, über
eine Teilung von zwei magnetischen Polen vermeidet, und der es ferner
ermöglicht,
die Produktivität
dadurch zu verbessern, dass die gemeinsame Verwendung eines Bearbeitungswerkzeugs
für das
Führungsleitungsende
und das Sternpunktende möglich
ist, indem der erste und zweite Wicklungsunterabschnitt in exakt
der gleichen Form ausgebildet werden.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand gelöst wie er im Patentanspruch
1 definiert ist. Weitere Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
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Um
die obige Aufgabe zu erzielen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Ständer
für eine
Fahrzeuglichtmaschine bereitgestellt, umfassend:
einen Ständerkern
mit einer Anzahl an Schlitzen; und
eine mehrphasige Ständerwicklung,
die in Schlitzen angebracht ist,
wobei die Ständerwicklung
durch Verbinden einer Anzahl an Segmenten aus elektrischen Leitern
aufgebaut ist, wobei die Ständerwicklung
umfasst:
einen zweiten Spulenendabschnitt, der an einem ersten
axialen Ende des Ständerkerns
ausgebildet ist, wobei der zweite Spulenendabschnitt durch Wendeabschnitte
der besagten Segmente gebildet ist; und
einen ersten Spulenendabschnitt,
der an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns gebildet ist, wobei
der erste Spulenendabschnitt durch Verbinden von Endabschnitten
der besagten Segmente aufgebaut ist, um so eine Schleifenwicklung
zu bilden; wobei
jede Phase der Ständerwicklung durch Bilden einer Brückenverbindung
zwischen ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitten, die jeweils
zwei Umläufe einer
Schleifenwicklung pro Umlauf des Ständerkerns bilden, aufgebaut
ist, und
die Segmente jeder Phase der Ständerwicklung, die einen Brückenverbindungsabschnitt
zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt, eine Führungsleitung
und einen Sternpunkt bilden, in einem Abschnitt angeordnet sind,
der sich über
eine Teilung von zwei magnetischen Polen eines gewählten Spulenendabschnitt
erstreckt, der aus dem ersten und zweiten Spulenendabschnitt gewählt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Querschnitt, der den Aufbau einer Fahrzeuglichtmaschine unter
Verwendung eines Ständers
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht von einem Hinterende, die die Verbindung einer Phase
einer Ständerwicklung
im Ständer
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Perspektive, die Segmente, die die Ständerwicklung in dem Ständer gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung bilden, schematisch darstellt;
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4 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung einer
Phase der Ständerwicklung
im Ständer
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung der
einen Phase der Ständerwicklung
im Ständer
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung einer
Phase der Ständerwicklung
im Ständer
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
ein Schaltplan für
eine Fahrzeuglichtmaschine unter Verwendung des Ständers gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht vom Hinterende eines Teils des Ständers gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
ein Querschnitt, der den Aufbau einer Fahrzeuglichtmaschine unter
Verwendung eines Ständers
gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ist
ein Querschnitt, der den Aufbau einer Fahrzeuglichtmaschine unter
Verwendung eines Ständers
gemäß Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ist
eine Draufsicht von einem Hinterende, die die Verbindung einer Phase
der Ständerwicklung
in einem Ständer
gemäß Ausführungsform 4
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ist
eine Draufsicht von einem Hinterende, die die Verbindung einer Phase
einer Ständerwicklung
in einem Ständer
zeigt, der in einer herkömmlichen
Fahrzeuglichtmaschine verwendet wird;
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13 ist
eine Perspektive, die Segmente schematisch darstellt, die die Ständerwicklung
des herkömmlichen
Ständers
bilden;
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14 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung einer
Phase der Ständerwicklung
bei dem herkömmlichen
Ständer
zeigt;
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15 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung einer
Phase der Ständerwicklung
bei dem herkömmlichen
Ständer
zeigt;
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16 ist
eine abgewickelte Darstellung, die einen Teil der Verbindung einer
Phase der Ständerwicklung
bei dem herkömmlichen
Ständer
zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Querschnitt, der den Aufbau einer Fahrzeuglichtmaschine unter
Verwendung eines Ständers
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine
Draufsicht von einem Hinterende, die die Verbindung einer Phase
einer Ständerwicklung
im Ständer gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine
Perspektive, die Segmente, die die Ständerwicklung in dem Ständer gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung bilden, schematisch darstellt, 4 bis 6 sind
abgewickelte Darstellungen, die jeweils einen Teil der Verbindung
einer Phase der Ständerwicklung
im Ständer
gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigen, 7 ist ein
Schaltplan für
eine Fahrzeuglichtmaschine unter Verwendung des Ständers gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung, und 8 ist eine
perspektivische Ansicht vom Hinterende eines Teils des Ständers gemäß Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung.
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Die
Fahrzeuglichtmaschine in 1 umfasst: einen Lundell-Läufer 7, der mittels
einer Welle 6 drehbar innerhalb eines Gehäuses 6 angebracht ist,
das aus einer vorderen Aluminiumhälfte 1 und einer hinteren
Aluminiumhälfte 2 aufgebaut
ist; und einen Ständer 35,
der an einer Innenwand des Gehäuses 3 befestigt
ist, um eine Außenumfangsseite
des Läufers 7 zu
umgeben.
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Die
Welle 6 ist durch die vordere Hälfte 1 und die hintere
Hälfte 2 drehbar
gehaltert. Eine Riemenscheibe 4 ist an einem ersten Ende
der Welle 6 befestigt, um es zu ermöglichen, mittels eines Riemens (nicht
dargestellt) ein Drehmoment vom Motor auf die Welle 6 zu übertragen.
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Schleifringe 9 zum
Zuführen
von elektrischem Strom zum Läufer 7 sind
an einem zweiten Ende der Welle 6 befestigt und ein Paar
Bürsten 10 sind
in einem Bürstenhalter 11 aufgenommen,
der derart innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet
ist, dass sie in Kontakt mit den Schleifringen 9 gleiten. Ein
Regler 18 zum Regeln der Ausgabespannung des Ständers 35 ist
durch Klebemittel an einer Wärmesenke 17,
die am Bürstenhalter 11 vorgesehen
ist, befestigt. Ein Gleichrichter 12, der elektrisch mit
dem Ständer 35 verbunden
ist, um eine Wechselspannung, die in der Spule des Ständers 35 erzeugt
wird, in Gleichspannung umzuwandeln, ist innerhalb des Gehäuses 3 angebracht.
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Der
Läufer 7 umfasst:
eine Läuferspule 13, die
einen magnetischen Fluss erzeugt, wenn ein elektrischer Strom durch
sie fließt,
und ein Paar Polkerne 20, 21, die derart angeordnet
sind, dass sie die Läuferspule 13 umgeben,
wobei die Magnetpole in den Polkernpaaren 20, 21 durch
den magnetischen Fluss, der in der Läuferspule 13 erzeugt
wird, ausgebildet werden. Das Polkernpaar 20, 21 ist
aus Eisen gebildet und weist jeweils mehrere klauenförmige Magnetpole 22, 23 auf,
die von einer Außenumfangskante
davon vorragen und in einer gleichmäßigen Winkelteilung in Umfangsrichtung
beabstandet sind, und die Polkerne 20, 21 sind
einander zugewandt an der Welle 6 befestigt, so dass die
klauenförmigen Magnetpole 22, 23 ineinandergreifen.
Zusätzlich
sind Lüfter 5 an
beiden axialen Enden des Läufers 7 befestigt.
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Lufteinlassöffnungen 1a und 2a sind
an axialen Endflächen
der vorderen Hälfte 1 und
der hinteren Hälfte 2 angeordnet
und Luftausgabeöffnungen 1b und 2b sind
in Schulterabschnitten am Außenumfang
der vorderen Hälfte 1 und
der hinteren Hälfte 2 gegenüber der
radialen Außenseite
der ersten und zweiten Spulenendabschnitte 36a und 36b der
Ständerwicklung 36 angeordnet.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, umfasst der Ständer 35:
einen Ständerkern 15;
und eine Ständerwicklung 36,
die aus einer Anzahl an Segmenten 40 aufgebaut, die in
Schlitzen 15a, die in dem Ständerkern 15 ausgebildet
sind, angeordnet sind. In diesem Fall sind 36 Schlitze 15a im
Ständerkern 15 mit
einer gleichmäßigen Teilung
ausgebildet, um so drei Phasen der Wicklung entsprechend der Anzahl
(12) der Magnetpole im Läufer 7 aufzunehmen.
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Die
Segmente 40 sind je zwei gleichzeitig von einem Hinterende
des Ständerkerns 15 in Schlitzpaare 15a eingeführt, die
drei Schlitze voneinander entfernt sind (Teilung von einem magnetischen Pol).
Die Ständerwicklung 36 wird
durch Verbinden der Endabschnitte der Segmente 40 in einem
vorbestimmten Muster aufgebaut, die sich an einem Vorderende des
Ständers 15 heraus
erstrecken. Darüber hinaus
sind die Segmente 40 derart aufgenommen, dass sie sich
in einer Reihe von vier Segmenten in Radialrichtung innerhalb jedes
Schlitzes 15a aneinanderreihen. Im Folgenden werden die
vier die Segmente aufnehmenden Positionen, die sich in Radialrichtung
innerhalb jedes Schlitzes 15a von einer Seite des Außenumfangs
aneinanderreihen, als erste, zweite, dritte bzw. vierte Position
bezeichnet.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, werden erste Segmente 41 und
zweite Segmente 42 als die Segmente 40 verwendet,
die jeweils aus einem elektrischen Leiter, wie beispielsweise einer
elektrisch isolierten Kupferleitung mit einem rechteckigen Querschnitt,
ausgebildet in einer im Wesentlichen U-Form aufgebaut sind.
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Die
ersten Segmente 41 werden vom Hinterende in die ersten
Positionen innerhalb der ersten Schlitze 15a und in die
dritten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a in 2 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt von den ersten Schlitzen 15a eingeführt. Die
zweiten Segmente 42 werden auf ähnliche Art und Weise von dem
Hinterende in die zweiten Positionen innerhalb der ersten Schlitze 15a und
in die vierten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a,
die in 2 im Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt von
den ersten Schlitzen 15a liegen, eingeführt. Somit sind die geraden
Abschnitte 41a und 42a der ersten und zweiten
Segmente 41 und 42 derart angeordnet, dass sie
sich in Radialrichtung innerhalb jedes der Schlitze 15a in
einer Reihe aneinanderreihen.
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Am
Hinterende des Ständerkerns 15 sind
die Wendeabschnitte 41c des ersten Segments 41 und die
Wendeabschnitte 42c des zweiten Segments 42 zueinander
parallel und zueinander beabstandet, wobei sie derart angeordnet
sind, dass sie sich in Umfangsrichtung in Reihen aneinanderreihen
und einen zweiten Spulenendabschnitt 36b bilden.
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Am
Vorderende des Ständerkerns 15 sind die
Endabschnitte 42b der zweiten Segmente 42, die sich
am Vorderende aus den zweiten Positionen innerhalb der Schlitze 15a heraus
erstrecken, durch Verschweißen,
Verlöten,
etc. mit den Endabschnitten 41b der ersten Segmente 41,
die sich am Vorderende aus den ersten Positionen innerhalb der zweiten Schlitze 15a,
die in 2 gegen den Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt
von den ersten Schlitzen 15a angeordnet sind, heraus erstrecken,
verbunden, und die Endabschnitte 42b der zweiten Segmente 42,
die sich am Vorderende aus den vierten Positionen innerhalb der
ersten Schlitze 15a heraus erstrecken, sind durch Verschweißen, Verlöten, etc.
mit Endabschnitten 41b der ersten Segmente 41,
die sich am Vorderende aus den dritten Positionen innerhalb der
zweiten Schlitze 15a in 2 im Uhrzeigersinn drei
Schlitze entfernt von den ersten Schlitzen 15a heraus erstrecken,
verbunden. Die Verbindungsabschnitte, die durch Verbinden der Endabschnitte 42b der
zweiten Segmente 42, die sich am Vorderende aus den zweiten
Positionen innerhalb des Schlitzes 15a heraus erstrecken,
mit den Endabschnitten 51b der ersten Segmente 41,
die sich am Vorderende aus den ersten Positionen innerhalb der Schlitze 15a heraus
erstrecken, ausgebildet sind, und die Verbindungsabschnitte, die
durch Verbinden der Endabschnitte 42b der zweiten Segmente 42,
die sich am Vorderende aus den vierten Positionen innerhalb der
Schlitze 15a heraus erstrecken, mit den Endabschnitten 41b der
ersten Segmente 41, die sich am Vorderende aus den dritten
Positionen innerhalb der Schlitze 15a heraus erstrecken,
ausgebildet sind und sich radial aneinanderreihen, sind derart angeordnet,
dass sie sich in Umfangsrichtung in Reihen aneinanderreihen und
einen ersten Spulenendabschnitt 36a bilden.
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Das
Wicklungsverfahren einer Phase (der X-Phase) der Ständerwicklung 36 wird
nun unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 erläutert. Darüber hinaus
sind in jeder der Figuren elektrische Leiter, die in Radialrichtung
am äußersten
Umfang angeordnet sind, durch Doppelpunkt-Strichlinien gekennzeichnet, elektrische
Leiter, die in Radialrichtung in der zweiten Position vom Außenumfang
angeordnet sind, sind durch durchgezogene Linien dargestellt, elektrische
Leiter, die vom Außenumfang
in Radialrichtung in der dritten Position angeordnet sind, sind durch
gestrichelte Linien dargestellt, und elektrische Leiter, die in
Radialrichtung in der vom Außenumfang vierten
Position angeordnet sind, sind durch Einzelpunkt-Strichlinien gekennzeichnet. Darüber hinaus stellt
das obere Niveau den zweiten Spulenendabschnitt 36b dar,
der aus Wendeabschnitten aufgebaut ist, und das untere Niveau stellt
den ersten Spulenendabschnitt 36a dar, der aus angeordneten Verbindungsabschnitten
aufgebaut ist. Die horizontale Zahlenreihe in der Mitte jeder Darstellung
sind die Schlitznummern.
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Wie
es in 4 dargestellt ist, werden zunächst die ersten und zweiten
Segmente 41 und 42 in jeden dritten Schlitz von
Schlitz Nr. 1 eingeführt. Bei
dem ersten Spulenendabschnitt 36a werden die Endabschnitte 42b des
zweiten Segments 42, die sich aus der zweiten Position
innerhalb der ersten Schlitze 15a heraus erstrecken, mit
den Endabschnitten 41b der ersten Segmente 41,
die sich aus den ersten Positionen der zweiten Schlitze 15a in 2 gegen
den Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt heraus erstrecken, verbunden,
und die Endabschnitte 42b der zweiten Segmente 42,
die sich aus den vierten Positionen der ersten Schlitze 15a heraus
erstrecken, werden mit den Endabschnitten 41b der ersten
Segmente 41, die sich aus den dritten Positionen der zweiten
Schlitze 14a in 2 im Uhrzeigersinn drei Schlitze
entfernt heraus erstrecken, verbunden. Dann werden die Wendeabschnitte 41c des
ersten Segments 41, das in die Schlitze Nr. 1 und 34 eingeführt ist,
und die Wendeabschnitte 41c des ersten Segments 41,
das in die Schlitze Nr. 1 und 4 eingesetzt ist, beide aufgeschnitten.
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Auf
diese Art und Weise wird ein schleifengewickelter erster Wicklungsunterabschnitt 361 mit zwei
Wendungen pro Schlitz ausgebildet. Gleichzeitig wird ein schleifengewickelter
zweiter Wicklungsunterabschnitt 362 mit zwei Wendungen
pro Schlitz ausgebildet, wie er in 5 dargestellt
ist.
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Wie
es in 6 dargestellt ist, werden der erste und zweite
Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 (durch eine
Brückenverbindung)
miteinander verbunden, und zwar durch Verschweißen, Verlöten, etc. eines zweiten Endabschnitts 361b des
ersten Wicklungsunterabschnitts 361 mit einem zweiten Endabschnitt 362b des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 362, um eine Phase der
Ständerwicklung 36 zu
bilden, wobei die Phase vier Umläufe
aufweist. Ein erster Endabschnitt 361a des ersten Wicklungsunterabschnitts 361 und
ein erster Endabschnitt 362a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 362 wird
eine Führungsleitung
(O) bzw. ein Sternpunkt (N).
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Darüber hinaus
entsprechen die aufgeschnittenen Enden der zwei ersten Segmente 41 den Endabschnitten 361, 361b, 362a und 362b des
ersten bzw. zweiten Wicklungsunterabschnitts 361 und 362.
Ferner bildet der Verbindungsabschnitt, der durch Verbinden des
zweiten Endabschnitt 361b des ersten Wicklungsunterabschnitts 361 mit
dem zweiten Endabschnitt 362b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 362 einen
Brückenverbindungsabschnitt (C).
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Zusätzlich werden
zwei weitere Phasen (Y und Z) der Ständerwicklung 36 versetzt
um einen Schlitz auf ähnliche
Art und Weise hergestellt.
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Dann
werden die drei Phasen der Ständerwicklung 36 in
einer Wechselstromschaltung ausgebildet, und zwar durch Verbinden
der Sternpunkte (N) jeder Phase der Ständerwicklung 36 miteinander.
Zusätzlich
werden Führungsleitungen
(O) der Ständerwicklung 36 mit
einem Gleichrichter 12 wie er in 7 dargestellt
ist verbunden. Weil die Endabschnitte 361a und 361b des
ersten Wicklungsunterabschnitts 361 und die Endabschnitte 362a und 362b des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 362 durch Aufschneiden
der Wendeabschnitte 41c der ersten Segmente 41 erzielt
werden, sind die Segmente mit den Endabschnitten 361a und 361b des ersten
Wicklungsunterabschnitts 361 und die Endabschnitte 362a und 362b des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 362 anders als die anderen
ersten Segmente 41 und die zweiten Segmente 42.
Mit anderen Worten weist jede Phase der Ständerwicklung 36 vier
unterschiedlich ausgebildete Segmente auf, die über eine Teilung von zwei magnetischen
Polen verteilt sind. Nachdem die Wendeabschnitte 41c einiger
erster Segmente 41 aufgeschnitten sind, werden diese unterschiedlich
geformten Segmente in Brückenverbindungen
oder dreiphasige Wechselstromschaltungen umgeformt oder mit dem
Gleichrichter 12 verbunden. Zusätzlich sind der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem zweiten Endabschnitt 361b des ersten Wicklungsunterabschnitts 361 und
der zweite Endabschnitt 362b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 362 radial
außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b und niedriger als die
Höhe des
zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert, wie es in 8 dargestellt
ist.
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Bei
einer auf diese Art und Weise aufgebauten Fahrzeuglichtmaschine
wird Strom von einer Batterie (nicht dargestellt) mittels der Bürsten 10 und
der Schleifringe 9 der Läuferspule 13 zugeführt und
ein magnetischer Fluss erzeugt. Die klauenförmigen Magnetpole 22 eines
Polkerns 20 wurden durch den magnetischen Fluss als Nordpol
polarisiert, und die klauenförmigen
Magnetpole 23 des anderen Polkerns 21 werden als
Südpol
magnetisiert. Darüber
hinaus wird das Drehmoment des Motors mittels des Riemens und der
Riemenscheibe 4 auf den Motor übertragen und der Läufer 7 gedreht.
Somit erfährt
die Ständerwicklung 36 ein
sich drehendes Magnetfeld und in der Ständerwicklung 36 wird
eine elektromotorische Kraft erzeugt. Diese alternierende elektromotorische Kraft
wird mittels des Gleichrichters 12 in eine Gleichspannung
umgewandelt, die Spannung durch den Regler 18 geregelt
und die Batterie wieder geladen.
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Am
Hinterende wird Außenluft
durch die Rotation der Lüfter 5 durch
die Lufteinlassöffnungen 2a, die
gegenüber
der Wärmesenke 19 des
Gleichrichters 12 und der Wärmesenke 17 des Reglers 18 entsprechend
angeordnet sind, eingesaugt, strömt
entlang der Achse der Welle 6, kühlt den Gleichrichter 12 und
den Regler 18 und wird dann durch die Lüfter 5 zentrifugal
abgelenkt, wodurch der zweite Spulenendabschnitt 36b der
Ständerwicklung 36 gekühlt wird, bevor
sie durch die Luftausgabeöffnungen 2b nach außen abgegeben
wird. Andererseits wird am Vorderende Außenluft durch Rotation der
Lüfter 5 über die Lufteinlassöffnungen 1a axial
eingesaugt und dann zentrifugal durch die Lüfter 5 abgelenkt,
wodurch der erste Spulenendabschnitt 36a der Ständerwicklung 36 gekühlt wird,
bevor sie durch die Luftausgabeöffnungen 1b nach
außen
abgegeben wird.
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Gemäß Ausführungsform
1 wird auf diese Art und Weise jede Phase der Ständerwicklung 36 durch Bilden
einer Brückenverbindung
zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 aufgebaut,
die jeweils zwei Umläufe
einer Schleifenwicklung pro Umlauf um den Ständerkern bilden, und unterschiedlich
ausgebildete Segmente, die den Brückenverbindungsabschnitt (C)
zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362,
die Führungsleitung
(O) und den Sternpunkt (N) bilden, sind in einem Abschnitt des zweiten
Spulenendabschnitts 36b, der sich über eine Teilung von zwei magnetischen
Polen erstreckt, angeordnet. Somit sind die vier Segmente, auf die
während
der nachfolgenden Bearbeitung Beanspruchungen, wie beispielsweise
ein Verdrehen, Ziehen, etc. aufgebracht werden, derart verteilt,
dass zwei Segmente in einem Schlitz 15a und jeweils ein
Segment in zwei Schlitzen 15a angeordnet sind. Mit anderen
Worten sind die vier Segmente, auf die während der nachfolgenden Bearbeitung
Beanspruchungen aufgebracht werden, über drei Schlitze verteilt
und wenn sie zur Brückenverbindung
oder dreiphasigen Wechselstromverschaltung ausgebildet oder mit
dem Gleichrichter verbunden werden, nachdem die Wendeabschnitte 41c und 42c einiger
der ersten Segmente 41 und einige der zweiten Segmente 42 aufgeschnitten wurden,
wird das Risiko, dass die Isolation der elektrischen Leiter in den
Schlitzen 15a oder die Isolation der elektrischen Leiter,
die die Spulenenden bilden, beschädigt wird, selbst dann reduziert,
wenn ein Verdrehen, Ziehen, etc. auf die Segmente aufgebracht wird.
Als eine Folge wird das Auftreten von Kurzschlüssen vermindert und ein qualitativ
hochwertiger Ständer 35 erzielt.
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Da
der erste Wicklungsunterabschnitt 361 und der zweite Wicklungsunterabschnitt 362 nur
um drei Schlitze versetzt sind und in einer identischen Form ausgebildet
sind, wie es in den 4 und 5 dargestellt
ist, kann das Bearbeitungswerkzeug für die Führungsleitung (O) und den Sternpunkt (N)
für beide
verwendet werden, wodurch ermöglicht wird,
die Produktivität
zu erhöhen.
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Da
der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 in
einer niedrigeren Position als die Höhe des zweiten Spulenendabschnitts 36b angeordnet
ist, ragt der Brückenverbindungsabschnitt (C)
nicht axial über
den zweiten Spulenendabschnitt 36b vor, wodurch der Luftströmungswiderstand
auf der Lüfterausgabeseite
reduziert wird und es ermöglicht,
dass am Hinterende gekühlte
innere Teile, wie beispielsweise der Gleichrichter 12 und
der Regler 18, effektiv gekühlt werden.
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Weil
der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 radial
außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert ist, kann
die radial innere Form des zweiten Spulenendabschnitts 36b entlang
des gesamten Umfangs abgeflacht werden. Als Folge können unangenehme
Interferenzgeräusche
hoher Ordnung, die zwischen den Lüfter 5 und dem zweiten
Spulenendabschnitt 36b und zwischen dem Läufer 7 und
dem zweiten Spulenendabschnitt 36b erzeugt werden, minimiert
werden, wodurch Windgeräusche
reduziert werden.
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Aufgrund
dessen, dass die Wendeabschnitte 41c und 42c einiger
der ersten und zweiten Segmente 41 und 42 derart
angeordnet sind, dass sie sich in Umfangsrichtung aneinanderreihen,
ohne einander radial zu kreuzen, wird die Höhe des zweiten Spulenendabschnitts 36b reduziert.
Als Folge wird der Luftströmungswiderstand
auf der Lüfterausgabeseite
reduziert, wodurch es ermöglicht
wird, am Hinterende gekühlte
innere Teile effektiv zu kühlen.
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Ausführungsform 2
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In
Ausführungsform
1 oben ist der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 radial außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert, aber
in der Ausführungsform
2 ist der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 radial
innerhalb des zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert,
wie es in 9 dargestellt ist. In diesem
Fall wird der isolierende Raum zwischen der Ständerwicklung 36 und
den Hälften 1 und 2 um
den Raum vergrößert, der
durch den Brückenverbindungsabschnitt
(C) radial außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b eingenommen würde, wodurch
es ermöglicht
wird, Kurzschlüsse
zwischen der Ständerwicklung 36 und
den Hälften 1 und 2 zu
verhindern.
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Zusätzlich kann
der Raum zwischen der Ständerwicklung 36 und
den Hälften 1 und 2 um
den Raum reduziert werden, der durch den Brückenverbindungsabschnitt (C)
radial außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b aufgenommen würde, reduziert
werden, wodurch es ermöglicht
wird, die Lichtmaschine kompakter zu gestalten.
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Ausführungsform 3
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Bei
der obigen Ausführungsform
1 ist der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 radial
außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert, aber
bei der Ausführungsform
3 ist der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt 361 und 362 axial
außerhalb
eines Scheitelpunkts des zweiten Spulenendabschnitts 36b positioniert,
wie es in 10 dargestellt ist.
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In
diesem Fall können
Kurzschlüsse
zwischen der Ständerwicklung 36 und
den Hälften 1 und 2 zuverlässig verhindert
und die Lichtmaschine aufgrund der Abwesenheit des Brückenverbindungsabschnitts
(C) radial außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b kompakter gestaltet
werden.
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Zusätzlich können unangenehme
Interferenzgeräusche
hoher Ordnung, die zwischen den Lüftern 5 und dem zweiten
Spulenendabschnitt 36b und zwischen dem Läufer 7 und
dem zweiten Spulenendabschnitt 36b erzeugt werden, aufgrund
der Abwesenheit des Brückenverbindungsabschnitts
(C) radial außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts 36b reduziert werden, wodurch
Luftgeräusche
reduziert werden.
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Ausführungsform 4
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11 ist
eine Draufsicht, die die Verbindung einer Phase einer Ständerwicklung
in einem Ständer
für eine
Lichtmaschine gemäß Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
es in 11 dargestellt ist, sind bei
einer Ständerwicklung 36B eines
Ständers 35B gemäß Ausführungsform
4 kleine Segmente 32 vom Hinterende in die zweiten Positionen
und dritten Positionen der ersten und zweiten Schlitze 15a,
die drei Schlitze voneinander entfernt sind, eingeführt und zusätzlich sind
große
Segmente 31 vom Hinterende in die ersten Positionen und
vierten Positionen der ersten und zweiten Schlitze 15a,
die drei Schlitze voneinander entfernt sind, eingeführt. Dann
werden die Endabschnitte 32b der kleinen Segmente 32,
die sich aus den zweiten Positionen der Schlitze 15a heraus
erstrecken, mit Endabschnitten 31b der großen Segmente 31,
die sich aus den ersten Positionen der zweiten Schlitze 15a,
die in 11 im Uhrzeigersinn drei Schlitze
entfernt sind, heraus erstrecken, verbunden, und Endabschnitte 31b der
großen
Segmente 31, die sich aus den vierten Positionen der ersten
Schlitze 15a heraus erstrecken, werden mit Endabschnitten 32b der
kleinen Segmente 32, die sich aus den dritten Positionen
der zweiten Schlitze 15a, die in 11 im
Uhrzeigersinn drei Schlitze entfernt sind, heraus erstrecken, verbunden.
Dann werden in benachbarten ersten und zweiten Gruppen aus Schlitzen 15a,
die drei Schlitze voneinander entfernt sind, die Wendeabschnitte
der kleinen Segmente 32 jeweils aufgeschnitten. Zusätzlich werden
die aufgeschnittenen Enden der kleinen Segmente 32, die
in den zweiten Positionen der Schlitze 15a aufgenommen
sind, miteinander verbunden, um einen Brückenverbindungsabschnitt (C)
zu bilden. Darüber
hinaus werden die aufgeschnittenen Enden der kleinen Segmente 32,
die in den dritten Positionen der Schlitze 15a aufgenommen sind,
entsprechend zu einer Führungsleitung
(O) und einem Sternpunkt (N).
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Somit
wird jede Phase der Ständerwicklung 36B durch
Bilden einer Brückenverbindung
zwischen ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitten aufgebaut,
die aus einer Schleifenwicklung mit zwei Wendungen pro Schlitz bestehen.
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Auf
diese Art und Weise erstrecken sich unterschiedlich ausgebildete
Segmente, die den Brückenverbindungsabschnitt
(C), die Führungsleitung (O)
und den Sternpunkt (N) bilden, über
eine Teilung von zwei magnetischen Polen in jeder Phase der Ständerwicklung 36B,
und da die ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte nur um drei
Schlitze versetzt sind und in der gleichen Form ausgebildet sind, können auch
in der Ausführungsform
4 die gleichen Effekte wie bei der Ausführungsform 1 erzielt werden.
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Obwohl
es hier nicht erläutert
ist, ragt der Brückenverbindungsabschnitt
(C) nicht axial über den
zweiten Spulenendabschnitt vor, weil der Brückenverbindungsabschnitt (C)
zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt in einer
niedrigeren Position angeordnet ist als die Höhe des zweiten Spulenendabschnitts,
wodurch der Luftströmungswiderstand
auf der Lüfterausgabeseite
reduziert wird und die Möglichkeit
geschaffen wird, am Hinterende gekühlte interne Teile, wie beispielsweise den
Gleichrichter 12 und den Regler 8, effektiv zu kühlen.
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Da
der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt radial
außerhalb
des zweiten Spulenendabschnitts positioniert ist, kann die radial
innere Form des zweiten Spulenendabschnitts entlang der gesamten
Umfangsrichtung flach ausgestaltet werden. Als Folge können unangenehme
Interferenzgeräusche
hoher Ordnung, die zwischen den Lüftern 5 und dem zweiten
Spulenendabschnitt und zwischen dem Läufer 7 und dem zweiten
Spulenendabschnitt erzeugt werden, minimiert werden, wodurch Luftgeräusche reduziert
werden.
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Darüber hinaus
wurde jede der obigen Ausführungen
unter Verwendung einer dreiphasigen Lichtmaschine mit einem Schlitz
pro Pol pro Phase erläutert,
aber die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auch auf eine dreiphasige
Lichtmaschine mit zwei oder mehr Schlitzen pro Pol pro Phase oder
einem beliebigen anderen mehrphasigen Generator, wie beispielsweise
einen sechsphasigen Generator, verwendet werden.
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Ferner
verwendeten die Segmente 30 und 40 jeder der obigen
Ausführungsformen
einen elektrischen Leiter mit rechteckigem Querschnitt, aber die gleichen
Effekte können
auch erzielt werden, wenn ein elektrischer Leiter mit einem kreisförmigen Querschnitt
für die
Segmente verwendet wird.
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Bei
jeder der obigen Ausführungsformen
ist der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt am zweiten
Spulenendabschnitt 36b angeordnet, aber die gleichen Effekte
können
erzielt werden, wenn der Brückenverbindungsabschnitt
(C) zwischen dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt am ersten Spulenendabschnitt 36a angeordnet
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die obige Art und Weise aufgebaut
und erzielt die im Folgenden beschriebenen Effekte.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ständer für eine Fahrzeuglichtmaschine
vorgeschlagen, umfassend:
einen Ständerkern mit einer Anzahl an
Schlitzen; und
eine mehrphasige Ständerwicklung, die in Schlitzen angebracht
ist,
wobei die Ständerwicklung
durch Verbinden einer Anzahl an Segmenten aus einem elektrischen
Leiter aufgebaut ist, wobei die Ständerwicklung umfasst:
einen
zweiten Spulenendabschnitt, der an einem ersten axialen Ende des
Ständerkerns
ausgebildet ist, wobei der zweite Spulenendabschnitt durch Wendeabschnitte
der besagten Segmente gebildet ist; und
einen ersten Spulenendabschnitt,
der an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns gebildet ist, wobei
der erste Spulenendabschnitt durch Verbinden von Endabschnitten
der besagten Segmente aufgebaut ist, um so eine Schleifenwicklung
zu bilden.
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Jede
Phase der Ständerwicklung,
die durch Bilden einer Brückenverbindung
zwischen ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitten aufgebaut
ist, die jeweils durch zwei Umläufe
bzw. Wendungen einer Schleifenwicklung pro Umlauf des Ständerkerns
gebildet sind, und die Segmente jeder Phase der Ständerwicklung,
die einen Brückenverbindungsabschnitt zwischen
dem ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitt, eine Führungsleitung
und einen Sternpunkt bilden, in einem Abschnitt angeordnet sind,
der sich über
eine Teilung von zwei magnetischen Polen eines ausgewählten Spulenendabschnitts,
gewählt
aus dem ersten und zweiten Spulenendabschnitt erstreckt, wodurch
ein Ständer
für eine
Fahrzeuglichtmaschine bereitgestellt wird, der es ermöglicht,
eine Beschädigung
der Isolation der elektrischen Leiter zu vermeiden, die während des
Bildens der Brückenverbindungen
und der dreiphasigen Sternschaltung bzw. Wechselstromschaltung auftritt,
und der es ermöglicht,
die Qualitätsverschlechterung
aufgrund von Kurzschlüssen
zu vermeiden.
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Weil
der erste und zweite Wicklungsunterabschnitt auch die identische
Form aufweisen können, wird
die Produktivität
verbessert, indem die gemeinsame Verwendung eines Bearbeitungswerkzeugs
für die
Führungsleitung
und den Sternpunkt ermöglicht wird.
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Weil
wenigstens ein Brückenverbindungsabschnitt
auch in einer Position niedriger als die Höhe des ausgewählten Spulenendabschnitts
angeordnet sein kann, wird der Luftströmungswiderstand auf der Lüfterausgabeseite
reduziert, wodurch es ermöglicht wird,
interne Teile effektiv zu kühlen.
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Weil
wenigstens ein Brückenverbindungsabschnitt
auch radial außerhalb
des gewählten
Spulenendabschnitts angeordnet sein kann, können unangenehme Interferenzgeräusche hoher
Ordnung, die zwischen den Lüftern
und dem Spulenendabschnitt und zwischen dem Läufer und dem Spulenendabschnitt
erzeugt werden, minimiert werden, wodurch Luftgeräusche reduziert
werden.
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Weil
wenigstens ein Brückenverbindungsabschnitt
auch radial innerhalb des gewählten
Spulenendabschnitts angeordnet sein kann, wird der Raum zwischen
der Ständerwicklung
und den Hälften
vergrößert, wodurch
es ermöglicht
wird, die Isolation zu verbessern und die Lichtmaschine kann kompakter
gestaltet werden, indem der Raum zwischen der Ständerwicklung und den Hälften reduziert
wird.
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Weil
wenigstens ein Brückenverbindungsabschnitt
auch axial außerhalb
eines Scheitelpunkts des gewählten
Spulenendabschnitts angeordnet sein kann, wird die Isolation zwischen
der Ständerwicklung
und den Hälften
gesichert und unangenehme Interferenzgeräusche hoher Ordnung, die zwischen dem
Lüfter
und dem Spulenendabschnitt und zwischen dem Läufer und dem Spulenendabschnitt
erzeugt werden, werden reduziert.