JP6129345B2 - 電気機械用のコンタクト形成エレメント - Google Patents

Description

本発明は概して、特に自動車における電気機械用のコンタクト形成エレメントに関する。

先行技術
電動モータにおける電流転換器としての整流子（コミュテータ）が公知である。この場合、整流子は、支持体としての熱硬化性樹脂の成形材料と、銅から成る薄片もしくは整流子片（Lamellen）とから成っている。

薄片は、電流をガイドするカーボンブラシに対する電気的なコンタクト面としても、ロータ巻線の巻線ワイヤに対するコンタクト面としても働く。ロータ巻線は、現在、大抵の電気機械において銅から製造されている。巻線ワイヤは、該巻線ワイヤが巻線アセンブリを形成するように、電気機械内で構成されており、これにより磁束を形成することができる。

巻線ワイヤに対する薄片の電気的なコンタクトは、コンタクト形成フックを介して形成され得る。このコンタクト形成フックは、整流子薄片の端部に設けられている。コンタクト形成フックの内側領域には、コンタクト形成を改善するために、部分的な錫鍍金が設けられていてよい。コンタクトを形成するために、ロータ巻線の巻線ワイヤの端部は、コンタクト形成フック内に挿入されて、押圧により固定される。

銅は、巻線材料としては高価であるので、安価な代替物が模索されている。したがって、今日では、銅の代わりにアルミニウムから成る巻線ワイヤが検討されることが増えている。

整流子の、銅から製造されたコンタクト形成フックとのコンタクト形成のためにアルミニウムワイヤが使用されている場合、はんだ付けに基づく複数の方法が知られている。これらの方法は、電気機械の高い運転温度が持続的に続く場合に、耐久性に関して不都合である。このようなアセンブリの機械的な耐性も不十分である。

さらに、整流子薄片の銅と、巻線アセンブリの材料との間でのコンタクト形成時には、接触抵抗（Uebergangswiderstand）が増大し得る。なぜならば、安定的な中間相が生じ得ないからである。

整流子における組立ておよび取付け時に、巻線ワイヤは、押し潰され得る。これによってそのワイヤ横断面は減少する。したがって、ロータ巻線のためのワイヤ横断面は、巻線ワイヤの、コンタクト形成フックに対する締付け式の圧潰接続が予定されている場合、電気機械の電気的な特性のために必要であるよりも大きく選択される。このことは、電気機械の構造の制限をもたらす。

本発明の課題は、特に電気機械の接続部と電気機械の巻線アセンブリへの導体との間で、特に導体が接続部の材料とは異なる材料から成っている場合でも、確実なコンタクト形成部を提供する、簡単な形式で改善されたコンタクト形成エレメントを提供することである。

発明の開示
この課題は、請求項１に記載の、有利には自動車の、電気機械における電気的なコンタクトのためのコンタクト形成エレメントと、請求項８に記載の、コンタクト形成アセンブリと、請求項１１に記載の、特に自動車の電気機械とにより解決される。

本発明の別の有利な態様は、従属請求項に記載されている。

第１の態様によれば、特に自動車の電気機械への電気的なコンタクトを提供するコンタクト形成エレメントが提供される。コンタクト形成エレメントは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分と、第１の材料とは異なる第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分とを有しており、第１のコンタクト形成部分と第２のコンタクト形成部分とは、多成分結合部（Mehrstoffverbindung）を介して結合されている。

上記コンタクト形成エレメントの思想は、コンタクト形成エレメントから巻線アセンブリに対して、材料同一のコンタクト形成部、または少なくとも材料相容性をもつコンタクト形成部が提供されているように、電気機械の接続部と、該電気機械の内部の巻線アセンブリへの導体との間の電気的なコンタクトを提供することにある。

これによって、巻線アセンブリを電気的にコンタクト形成エレメントに結合することが、この結合領域において多成分結合部が発生することなしに可能である。多成分結合部によって、明らかに高められた接触抵抗を有する中間相が生じ得る。このことは、電気機械の電気的な特性にとって不都合である。この欠点は、巻線アセンブリとエネルギ供給部との間のコンタクト形成部の領域における提案されたコンタクト形成エレメントによって回避される。

上述のように提供されたコンタクト形成エレメントは、巻線材料の十分に自由な選択を可能にする。巻線アセンブリのためには比較的多くの巻線材料が必要であるので、従来使用されていた巻線材料が経済的使用にとって高価すぎるものとなった場合に、技術的な損失なしに廉価な巻線材料に換えることが可能である。

言い換えると、これによって、巻線アセンブリの高い材料負担を廉価にすることができ、この場合に、電気機械の接続部に対する電気的に良好で機械的に確実なコンタクトは保証されたままである。

説明されたようなコンタクト形成エレメントを予め製造して提供し、これにより電気機械の製造時に、巻線アセンブリのコンタクトを形成する場合に、巻線アセンブリと予め製造されたコンタクト形成エレメントとの間で、材料同一のコンタクト形成、または少なくとも材料相容性をもつコンタクト形成しか実施されないので、電気機械の製造は簡単であり、しかも機械的により安定的かつ熱耐性の良好な電気的なコンタクトが、外部から電気機械の接続部を介して巻線アセンブリに向かって提供されている。

材料相容性をもつコンタクト形成とは、特に、中間相が生じないか、または中間相がほぼ生じない、互いに異なる材料間のコンタクト形成であるか、または互いに異なるが、十分に類似している材料間のコンタクト形成であると理解される。

コンタクト形成エレメントとは、この場合特に、電気機械への接続部と、電気機械の巻線アセンブリまたは巻線アセンブリに向かう導体との間の導電性のコンタクトまたは導電性の結合部を提供する構造であると理解される。

多成分結合部とは、特に、互いに異なる少なくとも２つの導電性の材料から形成されている結合部であると理解される。

上記のように第１の材料から成る第１のコンタクト形成部分と、該第１のコンタクト形成部分に多成分結合部を介して結合された、第１の材料とは異なる第２の材料から成る第２のコンタクト形成部分とを有するコンタクト形成エレメントは、多成分システムとも呼ばれ得る。

第１のコンタクト形成部分とは、特にコンタクト形成エレメントの、巻線アセンブリに対応して配置された部分であると理解される。言い換えると、第１のコンタクト形成部分は、巻線アセンブリの巻線の端部に直接に結合されているか、または巻線アセンブリに向かってガイドされる導体に結合されている。

巻線材料とは、巻線アセンブリの導電性の構成部分を形成する材料を意味する。直流モータでは、第１のコンタクト形成部分はコンタクト形成フックまたはスリットとして形成されていてよい。

コンタクト形成エレメントの第１の材料は、巻線材料と同一であってよい。択一的には、コンタクト形成エレメントの第１の材料は、巻線材料と相容性であってよい。

第２のコンタクト形成部分とは、この場合特に、電気機械の接続部に対応して配置された部分であると理解される。

さらに、コンタクト形成エレメントは、巻線側のコンタクト形成部分が直接に、給電側のコンタクト形成部分に結合されており、これにより多成分結合部が提供されているように、形成されていてよい。

択一的には、コンタクト形成エレメントは、巻線側のコンタクト形成部分が、給電側のコンタクト形成部分に、多成分結合部を提供するコンタクト形成部分を介して間接的に結合されているように、形成されていてよい。

電気機械の巻線材料は、主にアルミニウムから形成されていることが規定されていてよい。アルミニウムは、銅よりも安価であるので、これによって全体的な価格削減が提供されている。コンタクト形成エレメントの第１のコンタクト形成部分を巻線材料に電気的に接続する導体が設けられていることが検討される。択一的には、巻線の端部が、コンタクト形成エレメントの第１のコンタクト形成部分に直接に電気的に接続されている。

特に、巻線材料としてのアルミニウムの使用時に、巻線材料の絶縁は、電解式陽極酸化（Eloxation）により形成され得る。したがって、巻線材料として銅ワイヤを用いる従来の場合に必要であったワイヤラックは不要となる。

１つの態様によれば、コンタクト形成エレメントの第２のコンタクト形成部分は、主に銅から形成されていてよい。これは、たとえば直流モータの整流子の薄片、または電子的に整流された（電子整流：ＥＣ）モータの巻線接続部における電子的な整流子への給電導体において従来使用されていた材料である。

アルミニウムから成る、またはアルミニウムと相容性をもつ材料から形成された第１のコンタクト形成部分と、銅または銅と相容性をもつ材料から形成された第２のコンタクト形成部分とを備えたコンタクト形成エレメントを提供することが検討される。この場合、第１のコンタクト形成部分には、巻線アセンブリが対応して配置されていて、第２のコンタクト形成部分には、電気機械の接続部が対応して配置されている。

電気機械は、直流モータ、ＥＣモータ、発電機および変圧器のうちの１つであることが規定されていてよい。直流モータの場合、コンタクト形成エレメントは、整流子に設けられていてよく、整流子薄片と、巻線アセンブリに向かう導体との間の電気的なコンタクトが提供される。外部からのエネルギ供給は、自体公知の形式で、整流子を擦過し、整流子の回転時にそれぞれ１つの薄片に交互にコンタクトするカーボンブラシを介して行われる。

ＥＣモータの場合、適切な制御機器の制御接続部が、磁界巻線アセンブリへの給電および起動制御のために、給電側のコンタクト形成部分に結合される。この場合、ＥＣモータのロータは、永久磁石として形成されていることが検討される。

電気機械が変圧器である場合、上記のコンタクト形成エレメントを少なくとも、変圧器の、巻線アセンブリが大抵の巻線を有している側で使用することが検討される。

１つの態様では、給電側のコンタクト形成部分と巻線側のコンタクト形成部分との多成分結合部は、ＷＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、抵抗溶接、摩擦溶接、レーザ溶接、フラックスを用いたろう接、フラックスを用いない溶接のうちの１つにより、かつ超音波支援されてまたは超音波支援されずに提供されている。これにより、巻線側のコンタクト形成部分と、給電側のコンタクト形成部分との間の機械的かつ熱的に安定した結合部が提供されている。

別の態様によれば、上述のようなコンタクト形成エレメント、巻線側のコンタクト形成部分を巻線アセンブリに結合する導体を有するコンタクト形成アセンブリが提供されている。この場合、導体は、少なくとも巻線側のコンタクト形成部分の領域で、互いに異なる材料から形成された２つの部分から形成されている。

さらに別の態様によれば、特に自動車の電気機械が提供されている。この場合、エネルギ供給部と電気機械の巻線アセンブリとの間のコンタクトは、上述のコンタクト形成エレメントおよび／または上記で説明したようなコンタクト形成アセンブリにより形成されている。

説明されたコンタクト形成エレメントは、頑丈なコンタクトと、小さな一定の接触抵抗とを提供する。

直流モータの場合、たとえば複数の、少なくとも２種の材料から成る支持体が使用される。これは、たとえば銅およびアルミニウムであってよい。支持体材料は、圧延プレーティングまたは摩擦溶接により形成され得る。

上述の構造は、たとえば電気機械の分解または研磨パターンならびに適当な物理的または化学的な分析により有利であると証明された。

本発明の有利な実施の形態を以下に添付の図面につき詳しく説明する。この場合、特に別の言及が無い限り、同一または同じように作用する構成部材のためには類似の符号が使用される。

ブラシ付き直流モータとして形成された電気機械の横断面図である。 ａ〜ｂは、実施の形態の説明として役立つ概略図である。 ａ〜ｉは、巻線側の導体が、整流子フックの形態の巻線側のコンタクト形成部分に取り付けられている実施の形態の概略図である。 ａ〜ｂは、巻線側の導体が、スリットの形態の巻線側のコンタクト形成部分に取り付けられている実施の形態の概略図である。 ａ〜ｄは、巻線側の導体が、巻線側のコンタクト形成部分に溶接されている実施の形態の概略図である。

実施の形態の説明
図１は、ブラシ付き直流モータとして形成された電気機械Ｍの部分的な横断面を示している。電気機械Ｍは、ハウジング８を有している。このハウジング８内では、アーマチュアＡが、該アーマチュアＡに対応して配置された軸４を介して軸受け６に保持されている。図示されていないが、軸４は、さらにその反対の側に位置する端部において、第２の軸受けに保持されている。

電気機械Ｍは、さらに整流子３を有している。整流子３は、薄片５を有している。これらの薄片５は、カーボンブラシ１および２を介してコンタクトされる。このためには、カーボンブラシ１および２は、複数の薄片から形成された整流子３の薄片５に接触し、このようにして、接続部（図示せず）と、巻線アセンブリ（図示せず）、この場合はアーマチュア巻線アセンブリとの間の電気的なコンタクトが形成される。コンタクト形成部分７は、薄片と、巻線アセンブリに向かってガイドされている導体１５との間のコンタクトを提供する。

アーマチュアＡの巻線アセンブリに対する給電は、複数の薄片５から形成された整流子３を介して、カーボンブラシ１および２を介して行われる。アーマチュアＡにこのような形式で給電されると、アーマチュア磁界が形成される。アーマチュア磁界は、存在するステータ磁界と相互作用して、トルクがアーマチュアＡに作用するので、アーマチュアＡが回転する。この場合、カーボンブラシは、整流子の、これまで接触していた薄片に対するコンタクトを失い、整流子の、回転方向で続く薄片に対するコンタクトを形成する。この薄片は、アーマチュアの別の巻線アセンブリに対応しているので、やはりアーマチュア磁界が形成され、アーマチュア磁界はやはり存在しているステータ磁界と相互作用して、これによりアーマチュアＡに力が作用するので、アーマチュアＡはさらに回転する。言い換えると、整流子は、アーマチュア磁界を絶え間なくステータ磁石に対して所定の角度で生ぜしめるように機能し、これにより、ほぼ一定のトルクが絶え間なくアーマチュアＡに作用することができる。

図２ａ−図２ｂは、詳細に説明するために１つの実施の形態の概略図を示している。図２ａは、１つの実施の形態の簡単に図示された複写である。図１に示したコンタクト形成エレメント７に機能的に一致するコンタクト形成エレメント９は、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分２１と、該第１のコンタクト形成部分２１に取り付けられた、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分２３とから形成されている。導体１５は、電気機械の巻線アセンブリ（図示せず）に向かってガイドされている。

導体１５は、第１のコンタクト形成部分２１と同一の材料から形成されているか、少なくとも第１の材料と中間相を形成しないか、またはほぼ形成しない、第１のコンタクト形成部分２１の材料に対して相容性をもつ材料から形成されている。

これに対して、第２のコンタクト形成部分２３は、第１の材料とは異なる第２の材料から形成されている。第２のコンタクト形成部分２３は、第２の材料から形成されている給電導体２４の、絶縁材を除去された端部２５を介して、電気機械の接続部（図示せず）に結合されている。ここでは、給電導体２４は、その他の部分で絶縁材２７を備えて描かれている。

これにより、巻線アセンブリは、コンタクト形成エレメント９の第１のコンタクト形成部分２１に、同一の材料としてまたは相容性をもつ材料として結合されており、かつ接続部は、コンタクト形成エレメント９の第２のコンタクト形成部分２３に、同一の材料としてまたは相容性をもつ材料として結合されている。したがって第１の材料と第２の材料との間の材料移行部は、第１のコンタクト形成部分２１と第２のコンタクト形成部分２３との間で堅固な多成分結合部が作られることによって、コンタクト形成エレメント９により提供されている。

したがって、接続部と、巻線アセンブリとの間で機械的かつ熱的に安定した電気接続部が提供される。なぜならば、材料同一の結合部が形成されているか、互いに異なる材料間で特に安定的に提供された結合部が作られているからである。

どちらかというと孤立したこの観察を起点として、図２ｂには、図１に示したコンタクト形成エレメント７が、図２ｂではコンタクト形成エレメント１０”’として、概略的に示されている。整流子フック２１’とも呼ばれる、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分２１’は、ここでは単に部分的に図示されている、図１に示した整流子３の支持体２９上に取り付けられている。第１の材料は、電気機械の巻線を形成している材料、たとえばアルミニウムに一致している。この第１の材料は、択一的にはアルミニウムと相容性をもつ材料であってよい。さらに、整流子３は、第２の材料から形成され、電気機械の接続部に対応して配置されたコンタクト形成部分２３を有している。このコンタクト形成部分２３は、薄片２３とも呼ばれる。

図３ａ−図３ｉは、巻線側の導体が整流子フックの形の巻線側のコンタクト形成部分に取り付けられている実施の形態の概略図を示している。

１つの実施の形態によれば、コンタクト形成エレメント１０は、電気機械の接続部と、電気機械内の、巻線材料から形成された巻線アセンブリとの間の電気的な結合を提供するために機能する。コンタクト形成エレメント１０は、巻線材料または該巻線材料に相容性をもつ材料であり得る第１の材料から形成された、巻線側のコンタクト形成部分１３と、巻線材料とは異なる第２の材料から形成された、接続部に対応して配置された第２のコンタクト形成部分１１ａ〜１１ｉとを有している。この場合、第１のコンタクト形成部分１３および第２のコンタクト形成部分１１ａ〜１１ｉは、多成分結合部１６ａ〜１６ｉにより結合されている。

ブラシ付き直流モータの場合、巻線側のコンタクト形成部分１３は、たとえば整流子フック１３である。整流子フック１３は、整流子薄片に整列した、整流子支持体上に載置した部分と、整流子支持体から角度を成して曲げ戻された部分とから形成されている。この曲げ戻された部分には、巻線アセンブリに向かってガイドされる導体１５の端部が取り受けられている。最も簡単な場合、整流子フックは、当面は整流子支持体を越えて突出し、次いで曲げ戻される薄片によって形成されていてよい。さらに、導体１５の、整流子フックに結合された端部は、薄片の突出している部分の曲げ戻しにより、該端部が薄片において導電結合を提供しながら保持されているように、締め付けられる。

接続部に結合された第２のコンタクト形成部分１１ａ−１１ｉを介して、ひいては第１のコンタクト形成部分１３を介して、導体１５、ひいては巻線アセンブリへの電気接続が形成され得る。

図３ａ−図３ｉに示された実施の形態に共通しているのは、第１の材料とも呼ばれる巻線材料または巻線材料と相容性をもつ材料から製造されている、巻線側の、または第１のコンタクト形成部分１３が、導体１５と電気的にコンタクトしており、導体１５はやはり巻線材料から製造されており、かつ巻線アセンブリに向かってガイドされている。巻線アセンブリが全体的に導体１５から形成されていることが検討される。

巻線側のコンタクト形成部分１３は、たとえば整流子フックを成していてよい。この場合、給電側のコンタクト形成部分１１は、整流子の薄片を成している。

図３ａは、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１の材料から形成されている第１のコンタクト形成部分１３は、多成分結合部を提供するコンタクト形成部分１７ａに直接に結合されている。このコンタクト形成部分１７ａは、やはり第１の材料から形成されている。第１のコンタクト形成部分１３は、該第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ａとの間で導体１５が締め付けられ得るように、曲げ戻されている。コンタクト形成部分１７ａは、横断面から判るように、大面積で第２のコンタクト形成部分１１ａに電気的に接続している。この場合、第２のコンタクト形成部分１１ａは、第２の材料から形成されている。第２のコンタクト形成部分１１ａは、コンタクト形成部分１７ａに多成分結合部１６ａを介して結合されている。この多成分結合部１６ａは、ＷＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、抵抗溶接、摩擦溶接、レーザ溶接、フラックスを用いたろう接、フラックスを用いないろう接により提供されている。上述の方法は、さらに超音波法によっても支援され得る。言い換えると、第２のコンタクト形成部分１１ａは、コンタクト形成部分１７ａの長手方向の延在方向に対して平行に、該コンタクト形成部分１７ａに載置している。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ａに、多成分結合部１６ａを提供するコンタクト形成部分１７ａを介して間接的に結合されている。

図３ｂは、第１の材料から成る第１のコンタクト形成部分１３が設けられている。第１のコンタクト形成部分１３は、コンタクト形成部分１７ｂに直接に結合されている。第１のコンタクト形成部分１３は、コンタクト形成部分１７ｂに関して、該第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｂとの間で導体１５が締め付けられ得るように、曲げ戻されている。第１の材料から形成されたコンタクト形成部分１７ｂの長手方向の延在方向で、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｂが突き合わせられて設置されている。コンタクト形成部分１７ｂと第２のコンタクト形成部分１１ｂとの間に形成された多成分結合部１６ｂは、上述の実施の形態よりも小さな面積を有している。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｂに、多成分結合部１６ｂを提供するコンタクト形成部分１７ｂを介して間接的に結合されている。

図３ｃは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３が第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｃに直接に結合されている、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１のコンタクト形成部分１３は、多成分結合部１６ｃを介して第２のコンタクト形成部分１１ｃに結合されている。言い換えると、第２のコンタクト形成部分１１ｃは、コンタクト形成部分１７ｃと一体的に、つまりワンピースで提供されている。第１のコンタクト形成部分１３は、該第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｃとの間で導体１５が締め付けられ得るように、コンタクト形成部分１７ｃと共に鋭角を成している。第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｃとの間の多成分結合部１６ｃは、上述の形式で形成され得る。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｃに直接に結合されているので、これによって多成分結合部１６ｃが提供されている。

図３ｄは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３が、第２の材料から形成されたコンタクト形成部分１１ｄに間接的に結合されている、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１のコンタクト形成部分１３は、コンタクト形成部分１７ｄに直接に結合されており、該コンタクト形成部分１７ｄと共に鋭角を占めていて、第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｄとの間で導体１５が締め付けられ得る。コンタクト形成部分１７ｄは、その長手方向の延在方向で、第１のコンタクト形成部分１３との結合箇所から見て、段状に細くなっている。段部内には、第２のコンタクト形成部分１１ｄが導入されている。第２のコンタクト形成部分１１ｄとコンタクト形成部分１７ｄとの間には、多成分結合部１６ｄが作られている。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｄに、多成分結合部１６ｄを提供するコンタクト形成部分１７ｄを介して間接的に結合されている。

図３ｅは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３を有し、該第１のコンタクト形成部分１３が、第１の材料から形成されたコンタクト形成部分１７ｅに形成されている、コンタクト形成エレメント１０が示されている。第１のコンタクト形成部分１３は、該第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｅとの間で導体１５が締め付けられ得るように、コンタクト形成部分１７ｅと共に鋭角を成している。コンタクト形成部分１７ｅは、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｅが導入されている切欠きを有している。第２のコンタクト形成部分１１ｅとコンタクト形成部分１７ｅとの間には、多成分結合部１６ｅが作られている。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｅに、多成分結合部１６ｅを提供するコンタクト形成部分１７ｅを介して間接的に結合されている。

図３ｆは、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３は、コンタクト形成部分１７ｆに形成されていて、該コンタクト形成部分１７ｆと共に鋭角を成していて、これにより第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｆとの間で導体１５が締め付けられ得る。コンタクト形成部分１７ｆの延在方向で、第１のコンタクト形成部分１３から見て、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｆが付き合わせられて結合されている。第２のコンタクト形成部分１１ｆとコンタクト形成部分１７ｆとの間には、多成分結合部１６ｆが作られている。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｆに、多成分結合部１６ｆを提供するコンタクト形成部分１７ｆを介して間接的に結合されている。

図３ｇは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３が、第１の材料から形成されたコンタクト形成部分１７ｇに取り付けられている、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｇとは、該第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｇとの間で導体１５が締め付けられ得るように、互いに対して鋭角を占めている。コンタクト形成部分１７ｇは、コンタクト形成部分１７ｇの延在方向で第１のコンタクト形成部分１３から見て段状に拡大する第２のコンタクト形成部分１１ｇの段部内に導入されている。第２のコンタクト形成部分１１ｇは、第２の材料から形成されている。第２のコンタクト形成部分１１ｇとコンタクト形成部分１７ｇとの間には、多成分結合部１６ｇが作られている。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｇに、多成分結合部１６ｇを提供するコンタクト形成部分１７ｇを介して間接的に結合されている。

図３ｈは、第１の材料から形成された第１のコンタクト形成部分１３が、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｈに取り付けられている、コンタクト形成エレメント１０を示している。第１のコンタクト形成部分１３は、第１のコンタクト形成部分１３と第２のコンタクト形成部分１１ｈとの間に配置された導体が、第１のコンタクト形成部分１３と第２のコンタクト形成部分１１ｈとの間で締め付けられ得るように、第２のコンタクト形成部分１１ｈと一緒に鋭角を占めている。第１のコンタクト形成部分１３は、多成分結合部１６ｈを介して第２のコンタクト形成部分１１ｈに直接に結合されている。この実施の形態では、コンタクト形成部分１７ｈは、第２のコンタクト形成部分１１ｈと同一である。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、第２のコンタクト形成部分１１ｈに直接に結合されているので、これによって、多成分結合部１６ｈが提供されている。

図３ｉは、第１のコンタクト形成部分が、第１の材料１３．２から成る部分と、別の材料１３．１から成る部分とから形成されている、コンタクト形成エレメント１０が示されている。第１のコンタクト形成部分１３は、第１の材料から形成された側１３．２で、第１の材料から形成されたコンタクト形成部分１７ｉに結合されている。第１のコンタクト形成部分１３とコンタクト形成部分１７ｉとは、第１のコンタクト形成部分１３の、第１の材料から形成された側１３．２と、コンタクト形成部分１７ｉとの間に置かれた導体１５が、その間に締め付けられ得るように、鋭角を占めている。コンタクト形成部分１７ｉは、コンタクト形成部分１７ｉの延在方向で第１のコンタクト形成部分１３から見て段状に拡幅された、第２の材料から形成された第２のコンタクト形成部分１１ｉに設けられた切欠き内に導入されている。コンタクト形成部分１１ｉは、コンタクト形成部分１７ｉに、多成分結合部１６ｉを介して結合されている。

したがって、第１のコンタクト形成部分１３は、その第１の材料１３．１から形成された部分を介して、第２のコンタクト形成部分１１ｉに間接的に、多成分結合部１６ｉを提供するコンタクト形成部分１７ｉを介して結合されている。

図４ａおよび図４ｂは、巻線側の導体が、スリットの形態の巻線側のコンタクト形成部分に取り付けられている実施の形態の概略図である。

図４ａ−図４ｂには、コンタクト形成エレメント１０’の２つの実施の形態が個別に図示されている。コンタクト形成エレメント１０’では、巻線材料から形成された、巻線側のコンタクト形成部分１４ａ，１４ｂがスリットを有している。同様に巻線材料から形成された導体１５は、コンタクト形成のためにスリット内に押し込まれ、たとえばプレスまたは導電性接着剤または溶接により固定されている。

図４ａに示した実施の形態では、コンタクト形成部分１４ａに設けられたスリットが、第２の材料から形成された給電側のコンタクト形成部分１７’ａに至るまで形成されている。

これに対して図４ｂによれば、スリットは、完全に、巻線側のコンタクト形成部分の内部に形成されているので、導体１５と巻線側のコンタクト形成部分１４ｂとの間のコンタクト形成時に、導体１５は、多成分結合部が発生することなく、下方に向かって押し込まれ得る。

コンタクト形成部分１７’ａおよび１７’ｂは、この実施の形態では、給電側のコンタクト形成部分１１に直接に結合されており、これにより多成分結合部１６’を形成する。

図５ａ−図５ｄは、給電側のコンタクト形成面１１と溶接接合された導体１５とを有するコンタクト形成エレメントの４つの実施の形態１０”の概略図を示している。

図５ａによれば、巻線材料から形成された、巻線側のコンタクト形成部分１８ａは、第２の材料から形成された、給電側のコンタクト形成面１１に端面側で付き合わせ結合されており、これにより多成分結合部１６”を形成する。巻線側のコンタクト形成部分１８ａには、巻線材料から形成された、巻線アセンブリに向かってガイドされる導体１５が溶接結合されている。

巻線アセンブリに向かってガイドされている導体１５は、巻線材料から形成されており、巻線側のコンタクト形成部分１８ａに溶接されているか、ろう接されているか、または導電性に接着されている。

図５ｂは、図５ａに示した実施の形態の変化形であり、コンタクト形成面１１は、巻線材料から形成された、巻線側のコンタクト形成部分１８ｂの表面部分にのみ形成されている。多成分結合部１６”は、ハーフトラフの形状を有している。

図５ｃに示されたコンタクト形成エレメントは、図５ａに示されたコンタクト形成エレメントに相当しているが、この場合、巻線アセンブリに向かってガイドされる導体１５が、互いに異なる２つの材料から形成されている。導体１５は、つまり、少なくとも巻線側のコンタクト形成部分１８ｃの領域において、巻線材料から形成された部分１５．２および別の材料から形成された部分１５．１から形成されている。巻線材料から形成された部分１５．２は、コンタクト形成エレメント１０”の巻線側のコンタクト形成部分１８ｃに溶接結合されている。別の材料から形成された部分１５．１は、コンタクト形成エレメント１０”の巻線側のコンタクト形成部分１８ｃとは反対の側を向いている。

図５ｄに示されたコンタクト形成エレメントは、図５ｂに示されたコンタクト形成エレメントに相当しているが、ここでは、巻線アセンブリに向かってガイドされる導体１５は、図５ｃに示されている実施の形態のように形成されている。

多成分結合部１６”を提供するコンタクト形成部分１７”ａ−１７”ｄは、図５ａ−図５ｄに示された実施の形態では、それぞれ給電側のコンタクト形成部分１１に直接に結合されている。

上述の実施の形態では、巻線側のコンタクト形成部分と、給電側のコンタクト形成部分との多成分結合部は、ＷＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、抵抗溶接、摩擦溶接、レーザ溶接、フラックスを用いたろう接およびフラックスを用いないろう接のうちの１つにより、ならびに超音波支援されてまたは超音波支援されずに提供されることが検討される。

さらに、コンタクト形成アセンブリであって、上記で説明したコンタクト形成エレメントと、巻線側のコンタクト形成部分を巻線アセンブリに結合する導体とを備え、導体１５は、互いに異なる材料から形成された２つの部分１５．１，１５．２から形成されている、コンタクト形成アセンブリが検討される。

最終的には、電気機械の巻線アセンブリに対するコンタクトが上述のように形成されたコンタクト形成エレメントによって、かつ／または上述のように提供されたコンタクト形成アセンブリによって形成されているように形成された、特に自動車の電気機械が提供されている。

Claims (9)

1. 特に自動車に設けられた電気機械の巻線アセンブリに対する電気的なコンタクトを提供するコンタクト形成エレメント（１０；１０’；１０”；１０”’）であって、
   第１の材料から形成され、前記巻線アセンブリにガイドされている導体（１５）に直接結合する第１のコンタクト形成部分（１３；１４；１８；２１’）と、
   前記第１の材料とは異なる第２の材料から形成された、給電側の第２のコンタクト形成部分（１１；１７’；１１；２３）と、
   を備えており、
   前記導体（１５）は、前記第１の材料と同一の材料であるか、少なくとも前記第１の材料と中間相を形成しないか、またはほぼ形成しない、前記第１の材料に対して相容性をもつ材料から形成されており、
   前記第１のコンタクト形成部分（１３）は、当該第１のコンタクト形成部分（１３）および前記導体（１５）に直接結合されている、前記第１の材料から形成された第３のコンタクト形成部分（１７ａ；１７ｂ；１７ｄ；１７ｅ；１７ｆ；１７ｇ；１７ｉ）を介して前記第２のコンタクト形成部分（１１ａ；１１ｂ；１１ｄ；１１ｅ；１１ｆ；１１ｇ；１１ｉ）に間接的に結合されており、当該第３のコンタクト形成部分（１７ａ；１７ｂ；１７ｄ；１７ｅ；１７ｆ；１７ｇ；１７ｉ）が前記第２のコンタクト形成部分（１１ａ；１１ｂ；１１ｄ；１１ｅ；１１ｆ；１１ｇ；１１ｉ）に対する多成分結合部（１６ａ；１６ｂ；１６ｄ；１６ｅ；１６ｆ；１６ｇ；１６ｉ）を提供する、
   ことを特徴とする、電気機械の巻線アセンブリに対する電気的なコンタクトを提供するコンタクト形成エレメント。
2. 前記第１の材料は、主にアルミニウムまたはアルミニウムと相容性をもつ材料から形成されているか、またはアルミニウムまたはアルミニウムと相容性をもつ材料を含んで形成されている、請求項１記載のコンタクト形成エレメント。
3. 前記第２の材料は、主に銅または銅と相容性をもつ材料から形成されているか、または銅または銅と相容性をもつ材料を含んで形成されている、請求項１または２記載のコンタクト形成エレメント。
4. 前記電気機械は、直流モータ、ＥＣモータ、発電機および変圧器の１つである、請求項１から３までのいずれか１項記載のコンタクト形成エレメント。
5. 前記第１のコンタクト形成部分（１３；１４；１８；２１’）と前記第２のコンタクト形成部分（１１；１７’；１１；２３）との前記多成分結合部（１６；１６’；１６”；１６”’）は、ＷＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、抵抗溶接、摩擦溶接、レーザ溶接、フラックスを用いたろう接およびフラックスを用いないろう接のうちの１つによって、かつ超音波支援されて、または超音波支援されずに提供されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のコンタクト形成エレメント。
6. 特に自動車に設けられた電気機械の巻線アセンブリに対する電気的なコンタクトを提供するコンタクト形成アセンブリであって、
   請求項１から５までのいずれか１項記載のコンタクト形成エレメント（１０；１０’；１０”；１０”’）と、
   前記コンタクト形成エレメントの前記第１のコンタクト形成部分（１８ｃ；１８ｄ）を前記巻線アセンブリに結合する導体（１５）と
   を備えることを特徴とする、電気機械の巻線アセンブリに対する電気的なコンタクトを提供するコンタクト形成アセンブリ。
7. 前記導体（１５）は、少なくとも前記第１のコンタクト形成部分（１８ｃ；１８ｄ）の領域において、第３の材料から形成された第１の導体部分（１５．１）と、第４の材料から形成された、前記第１のコンタクト形成部分（１８ｃ；１８ｄ）に結合された第２の導体部分（１５．２）とから形成されている、請求項６記載のコンタクト形成アセンブリ。
8. 前記第４の材料は、前記第１の材料と同一であるか、または相容性である、請求項７記載のコンタクト形成アセンブリ。
9. 特に自動車に設けられた電気機械であって、該電気機械の接続部と該電気機械内の巻線アセンブリとの間のコンタクトが、請求項１から５までのいずれか１項記載のコンタクト形成エレメントによって、かつ／または請求項７から８までのいずれか１項記載のコンタクト形成アセンブリによって形成されていることを特徴とする、電気機械。

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