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Hintergrund
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft eine Steuervorrichtung für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator
nach dem Anspruch 1.
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Aus
der EP-A-0 735 641 ist ein Ladesteuersystem für die Verwendung bei Brennkraftmaschinen bekannt,
welches dafür
ausgelegt ist, um elektromagnetische Störsignale aufgrund eines Steuersignals zu
einem Generator zu unterdrücken
und auch eine Überladung
einer Batterie zu verhindern, selbst wenn ein Eingangsanschluss,
der das Steuersignal empfängt,
geerdet wird. Das Ladesteuersystem besteht aus einem Generator,
der durch eine Maschine eines Motorfahrzeugs angetrieben wird, und
aus einer Batterie, die durch die Ausgangsgröße des Generators geladen wird.
Auch ist in dem System eine Computereinheit enthalten, mit einem
Mikrocomputer CPU zum Berechnen einer Soll-Spannung auf der Grundlage
der Betriebszustände
des Motorfahrzeugs, um eine Batteriespannung mit einer berechneten
Sollspannung zu vergleichen, um ein Treibersignal in Einklang mit
dem Vergleichsergebnis auszugeben. Dieses Treibersignal betätigt einen
Transistor, der in dem Generator inkorporiert ist, um einen Feldstrom des
Generators so zu steuern, dass die Größe der Energieerzeugung des
Generators zunimmt und abfällt,
um die Größe der Ladung
der Batterie zu steuern.
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Aus
der US-A-5,213,522 ist eine Steckervorrichtung bekannt, die ein
eingebautes Filter enthält mit
einem dielektrischen Gehäuse
mit Ausnehmungen an beiden Enden und mit einer Trennplatte, die dazwischen
positioniert ist; Steckerstifte dringen durch die Trennplatte in
eine zweite Ausnehmung ein; ferner ist ein leitendes Abschirmgehäuse mit
einem Fenster vorgesehen, welches der zweiten Ausnehmung entspricht,
wobei das Gehäuse
an dem Fenster einen Rand oder Kante aufweist und wobei die Verbesserung
aus einem Ferritkörper
besteht, der in die zweite Ausnehmung eingeführt ist, wobei der Ferritkörper Schlitze
entsprechend den Steckerstiften aufweist und auch Nuten besitzt,
die zwischen den Schlitzen und dem Fensterrand positioniert ist, wobei
die Nuten mit den Schlitzen kontinuierlich verlaufen; und mit Kipp-Kondensatoren, die
in die Nuten des Ferritkörpers
eingeführt
sind, wobei die Kondensatoren elektrisch zwischen dem Rand des Abschirmgehäuses und
den Steckerstiften angeschlossen sind. Der Ferritkörper kann
aus einem Körper
gebildet sein oder kann aus einer Kombination von Ferritabschnitten
gebildet sein.
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Aus
der EP-A-0 363 724 ist eine Steckervorrichtung zum Anschließen einer
elektrischen Schaltung bekannt. Bei dieser bekannten Steckervorrichtung
sind ein oder mehrere Leiter in einen magnetischen Körper eingebettet,
so dass sie als Induktivität wirken.
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In
den letzten Jahren ergab sich eine Zunahme hinsichtlich eines hochfrequenten
elektromagnetischen Feldes in Fahrzeugen, wenn tragbare Telefone
und Navigationssysteme darin verwendet werden.
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Da
die Einflüsse
auf eine elektromagnetische Ausrüstung
durch die elektromagnetischen Wellen mit einer bestimmten Intensität mit Zunahme der
Frequenz zunehmen, ist ein Bedarf dafür entstanden die nachteiligen
Einflüsse
bei einer Steuervorrichtung für
einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator zu reduzieren, die durch hochfrequente
Radiowellen verursacht werden, die in tragbaren Telefonen und ähnlichem
verwendet werden. Zur gleichen Zeit ergab sich ein Bedarf dafür einen
nachteiligen Einfluss auf im Fahrzeug vorhandene elektronische Vorrichtungen
zu reduzieren und zwar durch die oben erwähnten tragbare Telefone und
Navigationssysteme, durch elektromagnetische Störsignalwellen, die durch eine
Steuervorrichtung für
einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator erzeugt werden. Viele dieser
elektromagnetischen Störsignalwellen
fließen durch
die Verdrahtungsseite und Ausgabeseite der elektronischen Vorrichtungen
und beeinflussen nachteilig den Betrieb von Elementen der elektronischen Vorrichtungen.
Derartige in der Verdrahtung induzierte Störsignale werden im Folgenden
als überlagerte Leitungsstörsignale
bezeichnet.
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Es
ist bekannt Ferritringkerne, Durchgangskondensatoren, Bypass-Kondensatoren
oder ähnliches
zu montieren oder anzuschließen
und zwar an eine Verdrahtung, um solche überlagerte Leitungsstörsignale
zu reduzieren. Diese Elemente bilden ein Tiefpassfilter mit einer
Leitungsinduktivität
oder einem Verdrahtungswiderstand und mit einer Bypass-Kapazität mit einer
parasitären
Kapazität
und sie unterbinden oder reduzieren hochfrequente elektromagnetische
Störsignalwellen.
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Beispielsweise
wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 190620/1993
eine Steckervorrichtung vorgeschlagen, die eine elektromagnetische
Störsignalwellenverhinderungsfunktion besitzt
und ein Störsignalabsorptionsteil
mit zylinderförmiger
Gestalt aufnimmt oder zusammenhängend damit
fixiert hält,
welches Anschlüsse
der Steckervorrichtung umschließt
und Ferritringkerne oder Durchgangskondensatoren umfasst.
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Auch
wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 29042/1993
das Druckeinpassen und Fixieren von Ferritringkernen an einem Wandabschnitt
eines Gehäuses
vorgeschlagen, so dass die Ferritringkerne die Anschlüsse eines
Steckers, der an dem Wandabschnitt fixiert ist, umschließen.
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Ferner
wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 115737/1995
vorgeschlagen die Gesamtheit an elektromagnetischen Störsignalwellen
von einem L-Anschluss
dadurch zu unterdrücken
indem ein Bypass-Kondensator zwischen einem Paar von positiven und
negativen Eingangsenden eines Komparators vorgesehen werden, um
einen Vergleich durchzuführen
und um Batteriespannungsschwankungen einer Steuervorrichtung zu
bestimmen (weiter unten als Regulator bezeichnet) und zwar Steuervorrichtung
für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator.
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Ein
herkömmlicher
Regulator für
einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator umfasst eine Ausgangsschaltungseinheit
mit einem Schalttransistor, der an einem Ende de selben mit einem
Ende einer Batterie über
eine Feldwicklung des Fahrzeug-Wechselstromgenerators
verbunden ist und wobei das andere Ende desselben mit dem anderen
Ende der Batterie verbunden ist. Dieser Regulator führt eine
intermittierende Steuerung des Stromes durch, der zu der Feldwicklung
geleitet wird. Eine interne elektrische Stromversorgungsschaltungseinheit
wird mit Elektrizität
aus der Batterie versorgt, um eine interne elektrische Stromversorgungsspannung
zu bilden. Eine Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit wird durch die
interne elektrische Stromversorgungsspannung betätigt und führt eine intermittierende Steuerung
des Schalttransistors basierend auf der Batteriespannung und einer
vorbestimmten Sollspannung durch. Ein Versorgungsanschluss für die Batteriespannung ist
mit einem hohen Potenzialende der Batterie verbunden, um Elektrizität der internen
elektrischen Stromversorgungsschaltungseinheit über eine interne elektrische
Stromversorgungsleitung zuzuführen. Ein
die Batteriespannung detektierender Anschluss ist mit einem hohen
Potenzialende der Batterie verbunden, um die Möglichkeit zu schaffen, dass
die Spannung der Batterie in die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
eingespeist wird und zwar über eine
interne Batteriespannungs-Detektorleitung.
Ein IG EIN-Detektionsanschluss, der mit einem Ende eines Zündschalters
verbunden ist, um die Möglichkeit zu
schaffen, dass eine Spannungsänderung,
die durch den Zündschalter
verursacht wird, in die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit über eine IG
EIN-Detektionsleitung eingespeist wird. Die Steuervorrichtung ist
an dem Fahrzeug-Wechselstromgenerator fixiert.
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Experimente,
die von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wurden,
haben gezeigt, dass bei der Ausführungsform,
die in der oben erwähnten
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 115737/1995 offenbart
ist, bei der ein Bypass-Kondensator dazu verwendet wird, um die elektromagnetischen
Störsignalwellen
zu reduzieren, die von einem L-Anschluss her, der als ein IG-Anschluss eines Regulators
dient, eindringt, wobei die Wirkung der Reduzierung des Eindringens
der elektromagnetischen Störsignalwellen
in den Regulator eingeschränkt
wird und diese bekannte Ausführungsform
nicht effektiv ist, um die elektromagnetischen Störsignalwellen,
die in dem Regulator erzeugt werden, zu reduzieren. Dies ist deshalb
der Fall, da der Regulator eine Anzahl von Drähten enthält und somit Pfade für das Eindringen
und Abstrahlen der elektromagnetischen Störsignalwellen von dem Regulator aufweist.
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Wenn
natürlich
Ferritringkerne und Bypass-Kondensatoren für alle Drähte des Regulators vorgesehen
werden, wird es möglich
die elektromagnetischen Störsignalwellen
zu reduzieren, die in den Regulator über diese Drähte eindringen.
Jedoch ist das Vorsehen von Ferritringkernen und Bypass-Kondensatoren
an allen Drähten
eines Regulators, der an einem mitgeführten Fahrzeug-Wechselstromgenerator
montiert ist, im Hinblick auf die Kosten und den zulässigen Installationsraum
unmöglich.
Speziell da ein Regulator, der an einem Fahrzeug-Wechselstromgenerator
montiert ist, und nahe bei einer Brenrikraftmaschine angeordnet
ist, während
einer hohen Temperatur und intensiven Vibrationen verwendet wird,
müssen
Bypass-Kondensatoren
mit großer
Kapazität
und mit einer gemessenen Störsignalreduzierungsqualität einen
hohen Wärmewiderstand
und Vibrationswiderstand aufweisen und werden aber in der Größe groß, was dann
zu einem weiteren Problem hinsichtlich der Kosten und hinsichtlich
des Installationsraumes führt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung
für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator zu schaffen, die die gesamten elektromagnetischen
Störsignalwellen
verhindern kann und zwar bei Unterdrückung einer Zunahme der physikalischen
Abmessungen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei
dem oben beschriebenen Aspekt werden magnetische Körper zum
Reduzieren von elektromagnetischen Störsignalwellen an einem Batteriespannungs-Versorgungsanschluss
(BR-Anschluss) montiert, um eine elektrische Stromversorgungsenergie für den Betrieb
der Schaltungen einem Regulator zuzuführen (speziell dessen Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit)
oder einer internen elektrischen Stromversorgungsleitung zum Anschließen des
Anschlusses an eine interne Schaltung des Regulators. Diese sind
auch mit einem IG EIN-Detektionsanschluss verbunden (einem herkömmlichen
IG-Anschluss oder einem L-Anschluss (auch zum Detektieren des Öffnens und
Schließens
eines Zündschalters))
zum Einspeisen in den Regulator (insbesondere in dessen Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit)
und zwar Einspeisen eines Spannungssignals, welches durch Öffnen und
Schließen
des Zündschalters
verursacht wird, oder in eine IG EIN-Detektionsleitung zum Anschließen des
Detektionsanschlusses an die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
des Regulators. Es ist ein Bypass-Kondensator an einen Batterispannungs-Detektionsanschluss
(S-Anschluss) angeschlossen, um eine Änderung der Batteriespannung
in die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit des Regulators einzuspeisen.
Der Kondensator kann mit einer Batteriespannungs-Detektorleitung
verbunden sein und zwar zum Anschluss des Anschlusses an die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
des Regulators, wodurch eine bemerkenswerte Reduzierung des Empfangs
oder der Abstrahlung (über
die Verdrahtung) von elektromagnetischen Störsignalwellen an dem Regulator
verglichen mit dem Stand der Technik realisiert werden kann, wobei
gleichzeitig die physikalischen Abmessungen und Erhöhung der
Kosten in Bezug auf den Regulator unterdrückt werden können.
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Das
heißt
der Bypass-Kondensator (inklusive einem Durchführungskondensator) ist an dem S-Anschluss
oder an der internen Batteriespannungs-Detektorleitung angeordnet,
um eine Verbindung des S-Anschlussess mit der Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
des Regulators zu erreichen.
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In
Verbindung mit den elektromagnetischen Störsignalwellen, die in den Regulator
von dem S-Anschluss aus eindringen, ist der S-Anschluss über eine interne
elektrische Stromversorgungsleitung mit einem Komparator verbunden,
um die Spannung (Vergleich zwischen einer Bezugsspannung und einer Batteriespannung,
die von dem S-Anschluss eingespeist wird), der eine hohe Eingangsimpedanz
besitzt.
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Zusätzlich wird
manchmal eine Spannungsteilung in einer Spannungsteilerschaltung
bewirkt, bevor die Spannung in den Komparator von dem S-Anschluss
her eingespeist wird.
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Dort,
wo eine externe Leitung zum Anschließen des S-Anschlusses mit der
Batteriespannung, eine elektrische Hochfrequenz-Störsignalquelle
bildet, ist die Lastimpedanz der elektrischen Hochfrequenz-Störsignalquelle,
zusammengesetzt aus dem Widerstand der Spannungsteilerschaltung
oder der Eingangsimpedanz des Komparators, ziemlich groß. Daher
wird ein Bypass-Kondensator dazu parallel geschaltet, wodurch der
größte Teil
des elektromagnetischen Hochfrequenz-Wellenstromes dazu gebracht wird durch
den Bypass-Kondensator zu fließen.
Dies ermöglicht
eine Umgehungsleitung. Dies ist deshalb der Fall, da der S-Anschluss
aus einem Signalanschluss besteht, der mit einer Last mit einem relativ
hohen Widerstand in dem Regulator verbunden wird.
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Im
Gegensatz dazu sei ein Fall betrachtet, bei dem ein Ferritringkern
mit dem S-Anschluss
oder der internen Batteriespannungs-Detektorleitung verbunden ist,
die daran angeschlossen ist. In diesem Fall wirkt der Ferritringkern
in solcher Weise, dass die Verdrahtungsinduktivität erhöht wird,
die an die Last mit dem relativ hohen Widerstand angeschlossen ist, jedoch
ergeben sich dabei Probleme, dass, da die Last relativ hoch ist,
die Störsignalreduzierungswirkung
nicht erhalten werden kann, wenn nicht die Verdrahtungsinduktivität beträchtlich
groß ausgelegt wird
und dass eine Änderung
in der Batteriespannung durch die Last und die erhöhte Verdrahtungsinduktivität geteilt
wird, um dadurch zu einer Reduzierung in der Änderung der Batteriespannung,
welche in die Last eingegeben wird, zu gelangen.
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Das
heißt
zur Reduzierung der elektromagnetischen Störsignalwellen, die von dem
S-Anschluss her eindringen während
eine Änderung
in der Batteriespannung mit guter Nachfolgequalität bestimmt
wird, wurde festgestellt, dass die Verwendung eines Bypass-Kondensators
anstelle eines Ferritringkernes (magnetischen Körpers) zu bevorzugen ist.
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Da
der BR-Anschluss elektrischen Stromversorgungsstrom dem Regulator
zuführt,
ergibt sich in Ausdrücken
einer äquivalenten
Schaltung, dass eine elektromagnetische Störsignalwellenspannung, die elektromagnetisch
oder elektrostatisch an einer externen Leitung induziert wird, um
den BR-Anschluss anzuschließen
und die Batterie anzuschließen,
auf eine relativ kleine Last des Regulators angewendet wird. Demzufolge
wird ein magnetischer Körper
an dem BR-Anschluss
oder einer internen elektrischen Stromversorgungsleitung montiert
und zwar durchgehend an dieser, um eine Erhöhung in der Verdrahtungsinduktivität zu erreichen
und es wird dann ein Großteil
der elektromagnetischen Störsignalwellenspannung
dadurch verbraucht und braucht nicht mehr in den Regulator einzudringen.
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Da
auch der BR-Anschluss keine Übertragung
eines Signals aufgrund einer Übertragung
einer Spannungsänderung
benötigt,
ist es nicht erforderlich eine Dämpfung
in den Signalen in Betracht zu ziehen.
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Wenn
im Gegensatz ein Bypass-Kondensator parallel zu der relativ kleinen
Last geschaltet wird, muss die Kapazität oder die Impedanz des Bypass-Kondensators
merklich erhöht
werden und zwar verglichen mit dem oben erwähnten Bypass-Kondensator an dem
S-Anschluss, was zu einem Problem führt, dass nämlich der Bypass-Kondensator
die Ursache für
eine merkliche Vergrößerung der
physikalischen Abmessungen beiträgt.
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Der
IG-Anschluss (ein L-Anschluss wird als ein IG EIN-Detektionsanschluss
betrachtet und wird bei der vorliegenden Erfindung in einem Fall
als solcher bezeichnet, bei dem eine Spannungsänderung aufgrund des Öffnens und
Schließens
des Zündschalters über den
L-Anschluss empfangen wird) ist dafür ausgelegt, um eine merklich
kleine Last zu treiben und zwar verglichen mit der Eingangsimpedanz des
Regulators der an den S-Anschluss angeschlossen ist und ähnlich wie
bei dem BR-Anschluss
ist eine Erhöhung
der Verdrahtungsinduktivität
entsprechend einem magnetischen Körper effektiver als eine Reduzierung
in der Bypass-Impedanz parallel zur Eingangsimpedanz des Regulators,
verursacht durch den Bypass-Kondensator. Auch sollte eine Dämpfung in
dem Übertragungssignal
bzw. der Übertragungssignalamplitude,
die dem IG-Anschluss zugeordnet ist, welche durch eine Erhöhung der
Verdrahtungsinduktivität
verursacht wird aufgrund des magnetischen Körpers nicht mit dem Start des
Schaltungsbetriebes interferrieren und zwar aufgrund der Öffnungs-
und Schließ-Signale
des Zündschalters entsprechend
einem Öffnen
und Schließen
des Zündschalters,
eingespeist von dem IG Anschluss, die übermäßig groß in der Amplitude sind (gleich
der Batteriespannung).
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Da
der L-Anschluss durch einen Lampen-Treibertransistor in dem Regulator
aktiviert wird und auch eine Ausgangsimpedanz des Regulators bildet
wird selbst dann, wenn elektromagnetische Störsignalwellenspannungen einer
Verdrahtung überlagert
werden, die zur Batterie von dem L-Anschluss über eine Ladelampe führt, ein
Teil der elektromagnetischen Störsignalwellenspannung
durch die Ladelampe verbraucht und der Rest der Spannung wird auch
durch einen kleinen EIN-Widerstand des Lampen-Treibertransistors verbraucht, wodurch aber
kein Problem verursacht wird. Es gibt einen Pfad, entlang welchem
die elektromagnetischen Störsignalwellen
in den Regulator eindringen und zwar über den Weg einer parasitären Kapazität zwischen
einer Primär-Elektrode und einer
Steuerelektrode des Lampentreibertransistors auf der Seite des L-Anschlusses, dies
macht wenig jedoch aus, da solch eine parasitäre Kapazität klein ist.
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Da
der F-Anschluss mit einem Anschluss der Batterie über eine
Feldwicklung und eine externe Verdrahtung eines außenseitigen
Fahrzeug-Wechselstromgenerators verbunden ist und an dem anderen
Anschluss der Batterie über
einen kleinen EIN-Widerstand
des Schalttransistors des Regulators angebracht ist, wird ein Großteil der
elektromagnetischen Störsignalwellenspannungen,
die der externen Verdrahtung überlagert
sind, durch die Feldwicklung hervorgerufen und gelangt nicht in
den Regulator hinein.
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Der
P-Anschluss wird mit einer Ankerspule eines außenseitigen Fahrzeug-Wechselstromgenerators über eine
externe Verdrahtung verbunden und es werden die Kühlrippen
und ein Gehäuse
eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators ungewöhnlich gestaltet und auf groß bemessen
und sind hinsichtlich des elektrischen Widerstandes extrem klein.
Es sind magnetische Körper
an einen Batteriespannungs-Versorgungsanschluss
und einen IG EIN-Detektionsanschluss montiert, welche Anschlüsse eines Steckers
an dem Gehäuse
darstellen. Bei solch einer Anordnung wird die Montage der magnetischen
Körper
einfach gestaltet, was noch später
beschrieben wird.
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Weitere
Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung. Es sei jedoch darauf
hingewiesen, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen
Beispiele, obwohl sie als Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt sind, lediglich der Veranschaulichung
dienen, da vielfältige Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, die in den Rahmen der
Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
definiert ist, fallen und wie sie auch für Fachleute anhand der detaillierten
Beschreibung offensichtlich sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Teil-Frontquerschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Blockschaltdiagramm der Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
Ansicht eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators, gesehen von einer
Richtung, die durch einen Pfeil B in 1 angegeben
ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ein
Blockschaltdiagramm, welches eine abgewandelte Ausführungsform
der Steuervorrichtung für
einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung
wiedergibt;
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6 eine
Teil-Querschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen
Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Querschnittsansicht, die eine Anordnung der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
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8 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII in 9 der
vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Querschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 11 der
vorliegenden Erfindung;
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11 eine
Querschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
Querschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII in 12 der
vorliegenden Erfindung; und
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14 eine
Querschnittsansicht einer Steuervorrichtung für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in 1 und in 2 gezeigt
ist, umfasst der Regulator ein Regulatorgehäuse 1, welches aus
einer Harzform gebildet ist und zusammenhängend mit einem Fahrzeug-Wechselstromgenerator (nicht
gezeigt) fixiert ist, und auch metallene Abstrahlrippen 2,
die an einer Oberfläche
des Regulatorgehäuses 1 befestigt
sind. Ein IC-Chip (auch als ein Regulator-Chip bezeichnet) 3,
auf welchem die Regulator-Schaltungen integriert sind, ist an einer nicht
sichtbaren hinteren Oberfläche
der Wärmeabstrahlrippen 2 fixiert.
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Der
IC-Chip 3 umfasst eine Steuereinheit 31 (eine
Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
und eine interne elektrische Stromversorgungsschaltungseinheit,
die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden), und eine Schalter-Einheit 32 (eine Feldstrom-Schalterschaltungseinheit,
wie sie bei der Erfindung bezeichnet wird).
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Die
Steuereinheit 31 umfasst eine Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
zur Durchführung einer
intermittierenden Steuerung eines Schalttransistors in der Schalter-Einheit 32 basierend
auf einer Eingangs-Batteriespannung und einer vorbestimmten Sollspannung,
und eine interne elektrisch Stromversorgungsschaltungseinheit, die
mit Elektrizität
von einer Batterie 4 versorgt wird, um eine interne elektrische
Stromversorgungsspannung vorzusehen, die an die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
angelegt wird.
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Die
Schalter-Einheit 32 ist mit einem Ende mit einem Ende der
Batterie 4 über
eine Feldwicklung 5 eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators
verbunden. An deren anderen Ende ist ein Schalter angeschlossen
und ist mit dem anderen Ende der Batterie 4 verbunden.
Der Schalter enthält
einen Schalttransistor zur Durchführung einer Schaltsteuerung
des Stromes, der zu der Feldwicklung 5 geleitet wird. Dieser
Typ einer Schaltungsstruktur des Regulators ist an sich gut bekannt
und weitere Erläuterungen
derselben sind daher hier weggelassen.
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An
dem Regulatorgehäuse 1 sind
ein BR-Anschluss (Batteriespannungs-Versorgungsanschluss) 11, ein
F-Anschluss 12, ein P-Anschluss 13, ein S-Anschluss 14,
ein IG-Anschluss 15 und ein L-Anschluss 16 fixiert.
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Das
Bezugszeichen 11 bezeichnet den BR-Anschluss, der mit einem
B-Anschluss (einem Gleichstromanschluss) eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators
verbunden ist, der Elektrizität
zu einem +-Anschluss der Batterie 4 zuführt, um eine elektrische Stromversorgungsspannung
der Steuereinheit 31 des IC-Chips 3 über eine
interne elektrische Stromversorgungsleitung 21 zuzuführen. Der BR-Anschluss 11 ist
mit dem B-Anschluss des Fahrzeug-Wechselstromgenerators über eine
B-Leitung 81 in dem Fahrzeug-Wechselstromgenerator verbunden
und ein Ende der Feldwicklung 5 ist mit dem +-Anschluss
der Batterie 4 über
die B-Leitung 81, den B-Anschluss und einer externen Leitung 82 verbunden.
Das Bezugszeichen 12 bezeichnet den F-Anschluss zum Herstellen
einer Verbindung zwischen dem anderen Ende der Feldwicklung 5 und dem
einen Ende eines Schalttransistors in der Schaltereinheit 32 des
IC-Chips 3. Der Feldstrom, welcher der Feldwicklung 5 von
dem B-Anschluss des Fahrzeug-Wechselstromgenerators zugeführt wird,
fließt über den
F-Anschluss 12 zu dem Schalttransistor.
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Das
Bezugszeichen 13 bezeichnet den P-Anschluss, der mit einem
Phasen-Ausgangsende einer
Ankerwicklung (nicht gezeigt) des Fahrzeug-Wechselstromgenerators
verbunden ist, um das Erzeugen von elektrischer Energie in dem Fahrzeug-Wechselstromgenerator
zu detektieren. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet den S-Anschluss
zum Detektieren der Spannung des +-Anschlusses (Batteriespannung)
der Batterie 4 über
eine externe Leitung 83, um die Batteriespannung in die
Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit
der Steuereinheit 31 über
die interne Batteriespannungs-Detektionsleitung 22 einzuspeisen.
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Das
Bezugszeichen 15 bezeichnet den IG-Anschluss (IG EIN-Detektionsanschluss),
der mit einem Ende eines Zündschalters 6 über eine
externe Leitung 84 verbunden ist, um Spannungsänderungen aufgrund
des EIN/AUS-Zustandes des Zündschalters 6 in
die Schalttransistor-Steuerschaltungseinheit der Steuereinheit 31 über eine
interne IG EIN-Detektionsleitung 23 einzuspeisen. Die interne
elektrische Stromversorgungseinheit der Steuereinheit 31 wird nach
dem EIN-Schalten des Zündschalters 6 betätigt, um
die Batteriespannung konstant zu gestalten, die von dem BR-Anschluss 11 zugeführt wird,
um Elektrizität
den jeweiligen Teilen der Steuereinheit 31 zuzuführen.
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Das
Bezugszeichen 16 bezeichnet den L-Anschluss, der mit dem
+-Anschluss der Batterie 4 über eine Ladelampe 7 verbunden
ist, um eine Anormalität
eines Ladesystems eines Fahrzeugs über eine externe Leitung 85 zu
detektieren, um den Fahrer über
solch eine Anormalität
zu informieren. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Erdungsanschluss
zum Erden einer Erdungsleitung für
die Steuereinheit 31 und die Schaltereinheit 32 des
IC-Chips 3, und es dienen Wärmeabstrahlrippen 2 als
Erdungsanschluss, um über
ein Gehäuse
des Fahrzeug-Wechselstromgenerators eine Erdung herzustellen.
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Das
Regulatorgehäuse 1 besitzt
einen Stecker 18, der aus einer Harzform gebildet ist,
wobei der Stecker 18 aus einem Hauptabschnitt des Regulatorgehäuses 1 vorragt
und den S-Anschluss (Batteriespannungs-Versorgungsanschluss) 14 umfasst, ferner
den IG-Anschluss (IG EIN-Detektionsanschluss) 15, den L-Anschluss 16 und
einen zylinderförmig
gestalteten Steckerabschnitt 19 umfasst, der diese Anschlüsse umschließt. Der
S-Anschluss (Batteriespannungs-Versorgungsanschluss) 14,
der IG-Anschluss
(IG EIN-Detektionsanschluss) 15 und der L-Anschluss 16 bilden
Steckerstifte (Anschlüsse) des
Steckers 18 und sind in einer Reihe in einem vorbestimmten
Abstand in Bezug zueinander innerhalb des Steckerabschnitts 19 gemäß der Darstellung
in 3 angeordnet.
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Das
Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Bypass-Kondensator, der
an dem Regulatorgehäuse 1 fixiert
ist, um den S-Anschluss 14 oder die interne Batteriespannungs-Detektionsleitung 22 mit
einem Erdungsende zu verbinden, welches aus den Wärmeabstrahlrippen 2 besteht.
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Die
Bezugszeichen 9, 10 bezeichnen Ferritringkerne
(magnetische Körper),
die an dem Regulatorgehäuse 1 fixiert
sind, wobei der Ferritringkern 9 auf den IG-Anschluss 15 aufgepasst
ist und der Ferritringkern 10 auf den BR-Anschluss 11 aufgepasst ist.
Der Ferritringkern 9 ist auf dem IG-Anschluss 15 so
aufgepasst, dass er diesen umschließt, und an einer Bodenfläche des
Steckers 18 fixiert ist, wie dies in 3 gezeigt
ist. Der Ferritringkern 10 ist auf den BR-Anschluss 11 aufgepasst,
derart, dass er in das Regulatorgehäuse 1 eingebettet
ist, welches aus einer Harzform gebildet ist. Die Ferritringkerne 9, 10 bilden
jeweils Magnetkörper
mit einer Induktivität
von 1 μH
und einer Wechselstromimpedanz (Reaktanz) von etwa 600 ⎕ bei
10 MHz. Auch besitzt der Bypass-Kondensator 8 eine Kapazität von 1 μF und eine
Wechselstromimpedanz von etwa 1,6 ⎕ bei 100 MHz.
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Um
mit der Erläuterung
fortzufahren, so ist ein Bypass-Kondensator mit dem S-Anschluss 14 verbunden,
der mit einer Last mit einem relativ hohen Widerstand in dem Regulator
verbunden ist, um das Eindringen von elektromagnetischen Störsignalwellenspannungen
zu verhindern, wobei gleichzeitig die Wechselstromimpedanz der Verdrahtung
stark erhöht
wird, um eine Dämpfung
der Signalspannung zu unterdrücken,
und wobei eine große
Wechselstromimpedanz in Reihe mit einer Hochfrequenzzone mit dem
BR-Anschluss und dem IG EIN-Detektionsanschluss
geschaltet ist, die mit einer relativ kleinen Last des Regulators
verbunden sind, um das Eindringen einer elektromagnetischen Störsignalwellenspannung
in den Regulator zu verhindern. Da die Ferritringkerne 9, 10 auf
den BR-Anschluss und den IG-Anschluss aufgepasst sind, und zwar
in Verbindung mit den Steckern des Regulators, wird eine nachträgliche Montage
der Ferritringkerne 9, 10 und die Harzeinbettung
durch Einsatz-Formung einfach.
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Da
ferner der Ferritringkern 10 näher bei dem Regulator angeordnet
ist als eine Verbindung zwischen dem BR-Anschluss und der Feldwicklung 5,
die auf dem BR-Anschluss
oder der internen elektrischen Stromversorgungsleitung 21 montiert
ist, bewirkt ein magnetischer Fluss aufgrund einer starken Änderung
in dem Feldstrom keine magnetische Sättigung des Ferritringkernes 10,
so dass es möglich wird,
den Ferritringkern 10 in seiner Größe klein auszuführen.
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Da
auch der Ferritringkern 10 in den Stecker aus einem Harz
eingebettet ist, der einstückig
mit dem Gehäuse,
welches aus Harz besteht, verbunden ist, wird es möglich, den
magnetischen Körper
unter den Umständen
eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators zu fixieren, der für intensive
Vibrationen und eine starke Temperaturschwankung ausgelegt ist, und
es wird auf diese Weise möglich
in günstiger Weise
den Ferritringkern 10 zu schützen und zu fixieren.
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Da
auch der Ferritringkern 9 in der Magnetkörper-Nut
aufgenommen ist, die am Boden bzw. der Bodenfläche des Steckers, der aus Harz
besteht, ausgebildet ist, der einstückig am Gehäuse aus Harz vorgesehen ist,
wird es möglich
in einfacher Weise den magnetischen Körper zu montieren und zu fixieren
und zwar nach der Ausbildung des Regulators. Es wird somit möglich in
günstiger
Weise den Ferritringkern 9 zu schützen und zu fixieren und zwar
auch bei intensiver Vibration.
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5 zeigt
den Ferritringkern 9, der an dem L-Anschluss vorgesehen
ist, der auch als ein IG-Anschluss dient, und der in der gleichen
Weise funktioniert wie der Ferritringkern 9, bei der oben
beschriebenen Ausführungsform 1.
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Es
folgt nun eine Erläuterung
einer weiteren Ausführungsform
einer Steuervorrichtung für
einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator der Erfindung unter Hinweis
auf 6.
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Ein
Stecker 180a umfasst einen Steckerabschnitt 190,
der aus einem Harz hergestellt ist, und einen IG-Anschluss 150,
von dem ein Basisende in den Steckerabschnitt 190 eingebettet
ist und ein spitzes Ende desselben vorragt. An dem spitzen Ende bzw.
der spitzen Endfläche
des Steckerabschnitts 190 ist ein einen magnetischen Körper aufnehmende Nut 191 ausgebildet,
die den IG-Anschluss 150 umschließt und in die ein magnetischer
Körper 100 in Form
eines Weicheisenringes gemäß einem
Presssitz eingepasst ist.
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Das
Bezugszeichen 192 bezeichnet eine äußere Umfangswand, welche die
den Magnetkörper aufnehmende
Nut 191 umschließt
und einen radial nach innen verlaufenden Vorsprung 193 an
dessen Spitze vorsieht. Das Bezugszeichen 194 bezeichnet eine
radial nach innen verlaufende innere Umfangswand der den magnetischen
Körper
aufnehmenden Nut 191, wobei die innere Umfangswand auf
den IG-Anschluss 150 aufgepasst ist.
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7 zeigt
den magnetischen Körper 100, der
in der den magnetischen Körper
aufnehmenden Nut 191 aufgenommen ist. Das Einführen des
magnetischen Körpers 100 wird
dadurch ermöglicht
indem der Vorsprung 193, der radial nach außen ragt gestoßen wird,
wobei eine Öffnung
der den Magnetkörper
aufnehmende Nut 191 erweitert oder vergrößert wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die äußere Umfangswand 192 elastisch
radial nach außen
hin um deren Basisende verformt. Nachdem der magnetische Körper 100 aufgenommen
worden ist, nimmt die äußere Umfangswand 192 im
Durchmesser auf ihren originalen Zustand wieder ab und der Vorsprung 193 presst
ein spitzes Ende des magnetischen Körpers 100, um dieses
daran zu hindern sich aus der dem magnetischen Körper aufnehmenden Nut 191 zu trennen.
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Die
den magnetischen Körper
aufnehmende Nut 191 mit deren verengter Öffnung,
ist aus einem Harz hergestellt und zwar mit einem Formstempel, der
in einer Zone des magnetischen Körpers 100 platziert
wird. Nachdem das Harz ausgehärtet
ist, wird der Formstempel gemäß 7 nach
oben gezogen und dann verformen sich der Vorsprung 193 und die äußere Umfangswand 192 elastisch
in einer Weise wie zum Zeitpunkt der Einführung, so dass ein weiches
oder sanftes Herausziehen des Formstempels möglich wird.
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Auch
ist die innere Umfangswand 194 dafür geeignet, um eine elektrische
Isolation zwischen dem magnetischen Körper 100 und dem IG-Anschluss 150 vorzusehen.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst der magnetische Körper 100 einen
Weicheisenring, um dadurch einen großen Wirbelstromverlust in Verbindung
mit einer hochfrequenten elektromagnetischen Störsignalwellenspannung zu erzeugen,
wodurch ein weiterer elektromagnetisches Störsignal Wellen verhindernder
Effekt erreicht wird. Natürlich kann
der magnetische Körper 100 an
dem BR-Anschluss anstelle von dem IG-Anschluss 150 montiert werden.
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Um
nun auf die 8 und 9 einzugehen,
so zeigen diese eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Hierbei umfasst ein Stecker 181a einen Steckerabschnitt 200,
der aus einem Harz geformt ist, und einen IG-Anschluss 151 und
einen L-Anschluss 152, deren Basisenden in den Steckerabschnitt 200 eingebettet
sind. Die spitzen Enden dieser Anschlüsse ragen vor und jeder derselben
hat die Form eines flachen Plattenanschlusses. Das Bezugszeichen 101 bezeichnet
einen magnetischen Körper
aus einem Weicheisenring, der in dem Steckerabschnitt 200 eingebettet
ist, um elektrisch von dem IG-Anschluss 151 und dem L-Anschluss 152 isoliert
zu sein. Der magnetische Körper 101 besitzt Schlitze 201 und
zwar in Übereinstimmung
mit dem IG-Anschluss 151 und dem L-Anschluss 152 und
die Richtungen in der Breite des IG-Anschlusses 151 und des L-Anschlusses 152 verlaufen
parallel zu den Schlitzen 201 des magnetischen Körpers 101.
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Bei
solch einer Anordnung sind die elektromagnetischen Störsignalwellenspannungen,
die auf beiden Anschlüssen 151, 152 überlagert
werden, reduziert, wobei gleichzeitig der magnetische Körper 101 klein
ausgeführt
werden kann.
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Gemäß den 10 und 11 ist
eine vierte Ausführungsform
gezeigt, mit einem Stecker 182a, der einen Steckerabschnitt 202 umfasst,
welcher aus einem Harz gebildet ist, und mit einem IG-Anschluss 151 und
einem L-Anschluss 152. Die Basisenden derselben sind in
den Steckerabschnitt 202 eingebettet und die spitzen Enden
derselben ragen vor und jeder derselben hat die Form eines Flachplattenanschlusses.
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Das
Bezugszeichen 102 bezeichnet einen magnetischen Körper in
Form eines Weicheisenringes, der in dem Steckerabschnitt 202 eingebettet
ist, um gegenüber
dem IG-Anschluss 151 und dem L-Anschluss 152 elektrisch
isoliert zu sein. Der magnetische Körper 102 umfasst ein
Paar von Schlitzen 203, durch die der IG-Anschluss 151 und
der L-Anschluss 152 jeweils verlaufen. Auch verlaufen die
Richtungen in der Breite des IG-Anschlusses 151 und
des L-Anschlusses 152 parallel zu den Schlitzen 203 des
magnetischen Körpers 102.
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Gemäß den 12 und 13 ist
eine fünfte
Ausführungsform
gezeigt. Hierbei umfasst ein Stecker 183a einen Steckerabschnitt 203,
der aus Harz gebildet ist, und einen BR-Anschluss 155,
von dem ein Basisende in den Steckerabschnitt 203 eingebettet
ist und ein spitzes Ende desselben vorragt und er die Form eines
Flachplattenanschlusses hat. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet
einen magnetischen Körper
in Form eines Weicheisenringes, der in dem Steckerabschnitt 203 eingebettet
ist, um gegenüber dem
BR-Anschluss 155 elektrisch isoliert zu sein. Der magnetische
Körper 103 umfasst
einen Schlitz 205, durch den sich die BR-Anschluss 155 erstreckt,
und die Breitenrichtung des Anschlusses 155 verläuft parallel
zu dem Schlitz 205 des magnetischen Körpers 103.
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Ein
spitzes Ende oder eine Endspitze 156 des BR-Anschlusses 155 ist
in der Breite größer ausgebildet
als ein Basisende des Anschlusses, und der Schlitz 205 besitzt
eine innere Breite, so dass das Einführen des BR-Anschlusses 155 dort
hindurch möglich
ist.
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Gemäß 14 ist
eine sechste Ausführungsform
gezeigt. Hierbei umfasst ein Stecker 300 einen Steckerabschnitt 301,
der aus Harz gebildet ist, und einen IG-Anschluss 151 und einen L-Anschluss 152,
von denen die Basisenden in den Steckerabschnitt 301 eingebettet
sind und die spitzen Enden derselben vorragen, und wobei diese die
Form eines Flachplattenanschlusses haben.
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Der
Steckerabschnitt 301 ist durch Mischen von weichmagnetischen
Ferritteilchen mit Harz gebildet und ist in das Regulatorgehäuse 1 eingepasst.
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Obwohl
die oben beschriebenen Ausführungsformen
Beispiele der Verwendung der vorliegenden Erfindung wiedergeben,
sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch für andere Verwendungszwecke,
mit Abwandlungen und Modifikationen derselben geeignet ist und nicht
auf die bevorzugten Ausführungsformen,
die hier dargestellt wurden, beschränkt ist, sondern lediglich
durch den Rahmen der Ansprüche
definiert ist.