DE102022113053A1

DE102022113053A1 - Motor

Info

Publication number: DE102022113053A1
Application number: DE102022113053.3A
Authority: DE
Inventors: Yuki Ishikawa; Hiroyuki Abe; Hironobu Kumagi
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2022-12-08
Also published as: JP2022187869A; CN115459497A; US20220393535A1

Abstract

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Motor auf: einen um eine Mittelachse drehbaren Rotor und einen radial außerhalb des Rotors angeordneten Stator. Der Stator weist auf: einen Statorkern, der mehrere Schlitze aufweist, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und mehrere Leiterverbindungskörper, die mehrere in Reihe geschaltete Leiter aufweisen und in die mehreren Schlitzen eingesetzt sind. Der Leiterverbindungskörper weist auf: einen ersten Abschnitt, der zu einer Seite in der Umfangsrichtung von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, einen zweiten Abschnitt, der zu der einen Seite in der Umfangsrichtung von einem dritten Endabschnitt zu einem vierten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, und einen gefalteten Abschnitt, der den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet. Der erste Endabschnitt des ersten Abschnitts und der dritte Endabschnitt des zweiten Abschnitts stehen in einer axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen in der Umfangsrichtung vor und der zweite Endabschnitt des ersten Abschnitts und der vierte Endabschnitt des zweiten Abschnitts stehen in der axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen in der Umfangsrichtung vor. Die mehreren Leiter weisen einen gefalteten Leiter auf, der einen gefalteten Abschnitt bildet, der den zweiten Endabschnitt des ersten Abschnitts und den vierten Endabschnitt des zweiten Abschnitts verbindet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor.
Hintergrundtechnik
In einem Motor für ein Elektrofahrzeug wird eine verteilte Wicklung verwendet, um Vibrationen und Geräusche zu reduzieren. Patentdokument 1 offenbart einen wellengewickelten Stator mit mehreren Segmentspulen, um den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern.
Dokument des Standes der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: WO 2017 / 170 060 A1
Überblick über die Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
Ein langer Leitungsweg eines Leiters kann nicht sichergestellt werden, wenn eine Wellenwicklung mit einer herkömmlichen Struktur durchgeführt wird. Andererseits ist ein gefalteter Abschnitt in dem Leitungsweg des wellengewickelten Leiters vorgesehen, und der Leiter wird in einer entgegengesetzten Richtung mit dem dazwischen liegenden gefalteten Abschnitt wellengewickelt, wodurch der Leitungsweg des Leiters verlängert wird. Eine Segmentspule ist jedoch nicht kreisförmig und wesentlich weniger flexibel als ein Leiter mit einem allgemeinen runden Draht. Das heißt, weil eine Form des gefalteten Abschnitts sich deutlich von der der Segmentspule unterscheidet, die nicht der gefaltete Abschnitt ist, hat die Segmentspule des gefalteten Abschnitts eine große axiale Abmessung, um andere Segmentspulen zu vermeiden, was zu einer Zunahme der axialen Abmessung des Stators führt.
In Anbetracht der obigen Ausführungen besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen Motor bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Miniaturisierung zu realisieren.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Ein Motor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Rotor, der um eine Mittelachse drehbar ist, und einen Stator, der radial außerhalb des Rotors angeordnet ist. Der Stator weist auf: einen Statorkern, der mehrere Schlitze aufweist, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und mehrere Leiterverbindungskörper, die mehrere in Reihe geschaltete Leiter aufweisen und in die mehreren Schlitze eingesetzt sind. Einer der/jeder der Leiterverbindungskörper weist auf: einen ersten Abschnitt, der zu einer Seite in einer Umfangsrichtung von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, einen zweiten Abschnitt, der zu der einen Seite in der Umfangsrichtung von einem dritten Endabschnitt zu einem vierten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, und einen gefalteten Abschnitt, der den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet. Der erste Endabschnitt des ersten Abschnitts und der dritte Endabschnitt des zweiten Abschnitts stehen in einer axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen in der Umfangsrichtung vor und der zweite Endabschnitt des ersten Abschnitts und der vierte Endabschnitt des zweiten Abschnitts stehen in der axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen in der Umfangsrichtung vor. Die mehreren Leiter weisen einen gefalteten Leiter auf, der den zweiten Endabschnitt des ersten Abschnitts und den vierten Endabschnitt des zweiten Abschnitts miteinander verbindet und den gefalteten Abschnitt bildet.
Effekt der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Motor, der die Miniaturisierung umsetzen kann, bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht eines Motors gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht des Motors entlang einer Linie II-II von 1.
3 ist eine schematische Darstellung einer Schaltung, die durch einen Wicklungsabschnitt und eine Sammelschieneneinheit der Ausführungsform konfiguriert ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators gemäß der Ausführungsform.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Wicklungskonfiguration des Leiterverbindungskörpers der Ausführungsform zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Leitereinheit der Ausführungsform.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die mehrere gefaltete Leiter der Ausführungsform zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Sammelschieneneinheit der Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Motors der Ausführungsform.
10 ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines Motors gemäß einer Abwandlung.
11 ist eine schematische Ansicht, die einen gefalteten Abschnitt gemäß einer Vergleichsausführungsform zeigt.

Ausführungsformen der Erfindung
Eine Z-Achsenrichtung, die in jeder Zeichnung entsprechend dargestellt ist, ist eine vertikale Richtung, in der eine positive Seite eine „obere Seite“ und eine negative Seite eine „untere Seite“ ist. Eine Mittelachse J, die in jeder Zeichnung entsprechend dargestellt ist, ist eine virtuelle Linie, die parallel zur Z-Achsenrichtung verläuft und sich in der vertikalen Richtung erstreckt. In der folgenden Beschreibung wird eine axiale Richtung der Mittelachse J, d.h. die Richtung parallel zur vertikalen Richtung, einfach als „axiale Richtung“ bezeichnet und die obere Seite wird als „eine Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet und die untere Seite wird als die „andere Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet. Darüber hinaus wird eine radiale Richtung, die an der Mittelachse J zentriert ist, in einigen Fällen einfach als „radiale Richtung“ bezeichnet. Darüber hinaus wird in einigen Fällen die an der Mittelachse J zentrierte Umfangsrichtung einfach als „Umfangsrichtung“ bezeichnet, wird eine von oben gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Richtung als „eine Seite θ1 in der Umfangsrichtung“ bezeichnet, und wird eine von oben gesehen im Uhrzeigersinn verlaufende Richtung als „die andere Seite θ2 in der Umfangsrichtung“ bezeichnet.
Die vertikale Richtung, die obere Seite und die untere Seite sind lediglich Bezeichnungen zur Beschreibung einer Anordnungsbeziehung zwischen den jeweiligen Einheiten, und eine tatsächliche Anordnungsbeziehung und dergleichen kann von der durch diese Bezeichnungen angegebenen Anordnungsbeziehung abweichen. Darüber hinaus können die Richtungen, die als eine Seite in der axialen Richtung und die andere Seite in der axialen Richtung beschrieben werden, einen Effekt der Ausführungsform reproduzieren, selbst wenn sie miteinander vertauscht werden. In ähnlicher Weise können die Richtungen, die als die eine Seite θ1 in der Umfangsrichtung und die andere Seite θ2 in der Umfangsrichtung beschrieben werden, den Effekt der Ausführungsform reproduzieren, auch wenn sie miteinander vertauscht werden.
<Motor>
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Motors (z.B. Elektromotors) 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Innenläufermotor. Darüber hinaus ist der Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform ein dreiphasiger Wechselstrommotor. Das Zentrum des Motors 1 ist die Mittelachse J. Der Motor 1 weist auf: einen Rotor 3, einen Stator 2, einen Lagerhalter 4 und ein Gehäuse 1a, das diese Teile aufnimmt.
<Rotor>
Der Rotor 3 ist um die Mittelachse J drehbar. Der Rotor 3 ist radial innerhalb des Stators 2 angeordnet, der eine ringförmige Form aufweist. Das heißt, der Rotor 3 steht dem Stator 2 in der radialen Richtung gegenüber. Der Rotor 3 weist eine Welle 3a, einen Rotormagneten 3b und einen Rotorkern 3c auf.
Die Welle 3a erstreckt sich in der axialen Richtung entlang der Mittelachse J. Die Welle 3a hat eine säulenartige Form, die an der Mittelachse J zentriert ist und sich in der axialen Richtung erstreckt. Die Welle 3a ist in zwei Lagern 3p derart gelagert, dass sie um die Mittelachse J drehbar ist.
2 ist eine Schnittdarstellung des Motors 1 entlang einer Linie II-II von 1.
Der Rotorkern 3c ist durch Schichten von magnetischen Stahlplatten gebildet. Der Rotorkern 3c hat eine röhrenförmige Form, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Eine innere Umfangsfläche des Rotorkerns 3c ist an einer äußeren Umfangsfläche der Welle 3a befestigt. Der Rotorkern 3c weist ein Halteloch 3h auf, in das der Rotormagnet 3b eingesetzt ist und an dem der Rotormagnet 3b befestigt ist.
Der Rotormagnet 3b steht dem Stator 2 in der radialen Richtung gegenüber. Der Rotormagnet 3b ist in einem Zustand gehalten, in dem er in den Rotorkern 3c eingebettet ist. Der Rotormagnet 3b der vorliegenden Ausführungsform hat acht Pole. Die Anzahl der Pole des Rotors 3 ist nicht auf die der vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Der Rotormagnet 3b kann ein Magnet mit einer anderen Form sein, wie z.B. ein ringförmiger Ringmagnet.
<Stator>
Wie in 1 dargestellt, steht der Stator 2 dem Rotor 3 in der radialen Richtung mit einem dazwischen liegenden Spalt gegenüber. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Stator 2 radial außerhalb des Rotors 3 angeordnet. Der Stator 2 weist auf: einen Statorkern 20, einen Wicklungsabschnitt 30, mehrere Isolierplatten 6, eine Sammelschieneneinheit 5 und einen Leiterhalter 80.
Der Statorkern 20, wie in 1 dargestellt, hat eine ringförmige Form, die an der Mittelachse J zentriert ist. Der Statorkern 20 weist Elektromagnetischer-Stahl-Platten auf, die entlang der axialen Richtung geschichtet sind. Der Statorkern 20 weist auf: einen Kernrücken 21, der eine zylindrische Form aufweist, die an der Mittelachse J zentriert ist, und mehrere Zähne 22, die sich vom Kernrücken 21 radial nach innen erstrecken.
Die mehreren Zähne 22 sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Ein Schirm 22a ist an einem radial nach innen gerichteten Spitzenabschnitt eines der Zähne 22 vorgesehen. Der Schirm 22a steht zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung von dem Zahn 22 vor. Das heißt, eine Umfangsabmessung des Schirms 22a ist größer als eine Umfangsabmessung des Zahns 22. Eine radial nach innen gerichtete Fläche des Schirms 22a liegt einer äußeren Umfangsfläche des Rotors 3 in der radialen Richtung mit einem dazwischen liegenden Spalt gegenüber. Jeder der Zähne 22 kann mit einem Schirm 22a bereitgestellt sein.
Der Wicklungsabschnitt 30 ist an dem Zahn 22 montiert. Zwischen den in der Umfangsrichtung nebeneinander liegenden Zähnen 22 ist ein Schlitz S vorgesehen. Das heißt, der Statorkern 20 weist mehrere Schlitze S auf, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Leiter 50 des Wicklungsabschnitts 30 sind in dem Schlitz S untergebracht. Die Isolierplatten 6 sind einzeln in den Schlitzen S angeordnet. Die Isolierplatten 6 sichern eine Isolierung zwischen dem Wicklungsabschnitt 30 und dem Statorkern 20 in dem Schlitz S.
Ein Schlitz S weist sechs in der radialen Richtung angeordnete Lagen auf. In einem Schlitz ist auf jeder Lage ein Leiter 50 angeordnet. In dem Schlitz S sind sechs Leiter 50 in der radialen Richtung in einer Reihe angeordnet.
Der Schlitz S weist eine Öffnung 29h auf, die radial nach innen offen ist. Die Öffnung 29h befindet sich zwischen den Schirmen 22a, die sich an den Spitzen der benachbarten Zähne 22 befinden. Eine Breitenabmessung der Öffnung 29h entlang der Umfangsrichtung ist kleiner als eine Abmessung des Leiters 50 entlang der Umfangsrichtung. Aus diesem Grund kann der Leiter 50 kaum durch die Öffnung 29h geführt werden, und es wird verhindert, dass der Leiter 50 vom Statorkern 20 getrennt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat der Statorkern 20 48 Zähne 22. Das heißt, der Stator 2 der vorliegenden Ausführungsform hat 48 Schlitze. Die Anzahl der Schlitze des Stators 2 wird entsprechend der Anzahl der Pole des Rotormagneten 3b und einem Verfahren zum Wickeln des Wicklungsabschnitts 30 festgelegt.
3 ist eine schematische Darstellung einer Schaltung, die durch den Wicklungsabschnitt 30 und die Sammelschieneneinheit 5 der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert ist.
Der Wicklungsabschnitt 30 der vorliegenden Ausführungsform weist mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform sechs) Leiterverbindungskörper 60 auf und bildet eine Segmentspule. Die sechs Leiterverbindungskörper 60 sind in zwei U-Phasen-Leiterverbindungskörper 60U, zwei V-Phasen-Leiterverbindungskörper 60V und zwei W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60W unterteilt. Das heißt, die mehreren Leiterverbindungskörper 60 sind in mehrere Phasen unterteilt. Darüber hinaus weisen die mehreren Leiterverbindungskörper 60 mehrere Leiterverbindungskörper 60 auf, die dieselbe Phase haben.
Die Sammelschieneneinheit 5 weist drei Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 und eine Neutralpunkt-Sammelschiene 10 auf, die jedoch später im Detail beschrieben werden. Die drei Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 sind in eine U-Phasen-Sammelschiene 11, eine V-Phasen-Sammelschiene 12 und eine W-Phasen-Sammelschiene 13 unterteilt.
Der U-Phasen-Leiterverbindungskörper 60U, der V-Phasen-Leiterverbindungskörper 60V und der W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60W sind über die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 sternförmig verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Sternverbindungen, die mit den beiden Leiterverbindungskörpern 60 jeder Phase korrespondieren, konfiguriert, und die Sternverbindungen sind parallel geschaltet. Das heißt, der Wicklungsabschnitt 30 ist mit den beiden Sternverbindungen durch die Sammelschieneneinheit 5 konfiguriert.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, dass der Wicklungsabschnitt 30 die sechs Leiterverbindungskörper 60 mit den drei Phasen aufweist, wobei zwei der Leiterverbindungskörper die gleiche Phase aufweisen. Wenn der Wicklungsabschnitt 30 jedoch mindestens zwei Leiterverbindungskörper 60 mit derselben Phase aufweist und diese Leiterverbindungskörper 60 ein Verbindungskörperpaar 69 bilden, das durch die benachbarten Schlitze S in der Umfangsrichtung verläuft, kann eine Wicklungskonfiguration ähnlich der der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden. Dementsprechend müssen die mehreren Leiterverbindungskörper 60 nur 2 x M Sternverbindungen aufweisen, wobei M eine natürliche Zahl ist (M = 2 in der vorliegenden Ausführungsform).
Der Leiterverbindungskörper 60 weist ein erstes Ende 63 und ein zweites Ende 64 auf. Das erste Ende 63 und das zweite Ende 64 sind in zugeordneter Weise an einem Ende und am anderen Ende des Leiterverbindungskörpers 60 vorgesehen. Der Leiterverbindungskörper 60 ist an dem Statorkern 20 zwischen dem ersten Ende 63 und dem zweiten Ende 64 angebracht, um eine Spule jeder Phase zu bilden. Der Leiterverbindungskörper 60 ist am ersten Ende 63 und am zweiten Ende 64 mit der Sammelschieneneinheit 5 verbunden.
Die zweiten Enden 64 der beiden U-Phasen-Leiterverbindungskörper 60U, der beiden V-Phasen-Leiterverbindungskörper 60V und der beiden W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60W sind mit der einen Neutralpunkt-Sammelschiene 10 verbunden. Dadurch erhalten die zweiten Enden 64 der sechs Leiterverbindungskörper 60 das gleiche Potential und bilden einen Neutralpunkt. Das heißt, die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 bildet den Neutralpunkt der dreiphasigen Schaltung.
Die ersten Enden 63 der beiden U-Phasen-Leiterverbindungskörper 60U sind mit der U-Phasen-Sammelschiene 11 verbunden. Die ersten Enden 63 der beiden V-Phasen-Leiterverbindungskörper 60V sind mit der V-Phasen-Sammelschiene 12 verbunden. Die ersten Enden 63 der beiden W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60W sind mit der W-Phasen-Sammelschiene 13 verbunden. Durch die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 fließen Wechselströme, deren Phasen um 120° gegeneinander verschoben sind.
Zwei Leiterverbindungskörper 60 mit der gleichen Phase verlaufen durch die benachbarten Schlitze S und sind an dem Statorkern 20 montiert. In dieser Beschreibung werden zwei Leiterverbindungskörper 60, die durch die benachbarten Schlitze S verlaufen, als Verbindungskörperpaar 69 bezeichnet. In der folgenden Beschreibung wird in einem Fall, in dem zwei Leiterverbindungskörper 60, die das Verbindungskörperpaar 69 bilden, voneinander unterschieden werden, einer als erster Leiterverbindungskörper 60A und der andere als zweiter Leiterverbindungskörper 60B bezeichnet.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Stators 2 der vorliegenden Ausführungsform. 5 ist eine schematische Ansicht, die eine Wicklungskonfiguration von zwei Leiterverbindungskörpern 60 zeigt, die das Verbindungskörperpaar 69 bilden.
Wie in 5 dargestellt, ist der Leiterverbindungskörper 60 durch Reihenschaltung der mehreren Leiter 50 gebildet. Die Leiterverbindungskörper 60 sind in die mehreren Schlitze S eingesetzt und wellenförmig geführt.
Die mehreren Leiter 50, die den Leiterverbindungskörper 60 bilden, sind in einen ersten Endabschnittsleiter 51, einen Haarnadelleiter 52, einen zweiten Endabschnittsleiter 53 und gefaltete Leiter 54 und 55 unterteilt. Das heißt, die mehreren Leiter 50 weisen den ersten Endabschnittsleiter 51, den Haarnadelleiter 52, den zweiten Endabschnittsleiter 53 und die gefalteten Leiter 54 und 55 auf.
Von den verschiedenen Leitern 50 verlaufen die Leiter 50 (der erste Endabschnittsleiter 51, der Haarnadelleiter 52 und der zweite Endabschnittsleiter 53) mit Ausnahme der gefalteten Leiter 54 und 55 durch den Schlitz S in einem geraden Abschnitt 50a, der später beschrieben wird. Diese durch den Schlitz S verlaufenden Leiter 50 sind durch Biegen eines Flachdrahtes gebildet. Daher kann der Platzbedarf der Leiter 50 im Schlitz S im Vergleich zur Verwendung eines Runddrahtes verbessert werden. In dieser Beschreibung ist der „Flachdraht“ ein Walzdraht mit einer viereckigen Querschnittsform oder einer im Wesentlichen viereckigen Querschnittsform. In dieser Beschreibung umfasst der Begriff „im Wesentlichen viereckige Form“ eine viereckige Form mit abgerundeten Ecken, wobei die Ecken der viereckigen Form abgerundet sind. Obwohl nicht dargestellt, weist der Leiter 50 in der vorliegenden Ausführungsform eine Emaille-/Lack-Beschichtung an der Oberfläche auf.
Unter den verschiedenen Leitern 50 weist jeder der Leiter 50 mit Ausnahme der gefalteten Leiter 54 und 55 auf: mindestens den geraden Abschnitt 50a, der sich gerade entlang der axialen Richtung (Z-Richtung) erstreckt, und einen Verbindungsabschnitt 50j, der sich in einem Endabschnitt auf der unteren Seite (der anderen Seite in der axialen Richtung) befindet. Der gerade Abschnitt 50a geht durch den Schlitz S. Das heißt, der Leiterverbindungskörper 60 ist in dem Schlitz S in dem geraden Abschnitt 50a aufgenommen. Der Leiterverbindungskörper 60 erstreckt sich zu der oberen Seite und der unteren Seite des Statorkerns 20 in einem anderen Bereich als dem geraden Abschnitt 50a. Die Abschnitte, die sich von der oberen Seite und der unteren Seite des Statorkerns 20 erstrecken, bilden die Spulenenden 30e (siehe 1) des Statorkerns 20.
Der Verbindungsabschnitt 50j ist mit dem Anschlussabschnitt 50j eines anderen Leiters 50 verbunden. Die Verbindungsabschnitte 50j des Leiterpaares 50 sind durch Verbindungsmittel wie Schweißen miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt 50j wird in der Umfangsrichtung gebogen, nachdem der Leiter 50 an dem Statorkern 20 montiert wurde, und der Verbindungsabschnitt 50j wird mit dem Verbindungsabschnitt 50j eines anderen Leiters 50 verbunden. In dem Leiter 50, bevor er an dem Statorkern 20 montiert wird, hat der Verbindungsabschnitt 50j eine gerade Form, die sich an den geraden Abschnitt 50a anschließt. Der Leiter 50 wird am Statorkern 20 befestigt, indem der Verbindungsabschnitt 50j und der gerade Abschnitt 50a von der oberen Seite (einer Seite in der axialen Richtung) des Statorkerns 20 in den Schlitz S eingeführt werden. Der Verbindungsabschnitt 50j des Leiters 50 ist in der Umfangsrichtung gebogen und mit einem anderen Verbindungsabschnitt 50j verbunden, wodurch er daran gehindert wird, sich axial vom Statorkern 20 zu lösen.
Die mehreren Leiter 50 werden von der oberen Seite her in die Schlitze S des Statorkerns 20 eingeführt und auf der unteren Seite verbunden, wodurch der Stator 2 der vorliegenden Ausführungsform zusammengebaut werden kann. Aus diesem Grund ist ein komplizierter Montageprozess nicht erforderlich, und ein Montageprozess kann vereinfacht werden.
Im Folgenden werden die verschiedenen Leiter 50 beschrieben.
Der erste Endabschnittsleiter 51 hat einen ersten Endabschnitt 61a oder einen dritten Endabschnitt 62a, einen geraden Abschnitt 50a und einen Verbindungsabschnitt 50j. Der erste Endabschnitt 61a und der dritte Endabschnitt 62a befinden sich in oberen Endabschnitten der ersten Endabschnittsleiter 51. Der erste Endabschnitt 61a und der dritte Endabschnitt 62a erstrecken sich durch Verlängerung des geraden Abschnitts 50a nach oben. In dem ersten Endabschnittsleiter 51 erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 50j von einem unteren Ende des geraden Abschnitts 50a zu der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung.
Zwei erste Endabschnittsleiter 51 sind in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen. Dementsprechend sind ein erster Endabschnitt 61a und ein dritter Endabschnitt 62a in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen. Der erste Endabschnitt 61a und der dritte Endabschnitt 62a sind Enden, die beide Endabschnitte des Leiterverbindungskörpers 60 bilden. Zwischen dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a des Leiterverbindungskörpers 60 ist der erste Endabschnitt 61a das erste Ende 63, und der dritte Endabschnitt 62a ist das zweite Ende 64. Jede von der U-Phasen-Sammelschiene 11, der V-Phasen-Sammelschiene 12 und der W-Phasen-Sammelschiene 13 ist mit dem ersten Ende 63 verbunden. Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 ist mit dem zweiten Ende 64 verbunden.
Der Haarnadelleiter 52 weist zwei gerade Abschnitte 50a, zwei Verbindungsabschnitte 50j und einen Kreuzungsabschnitt 50d auf. Der Kreuzungsabschnitt 50d ist an einem oberen Endabschnitt des Haarnadelleiters 52 angeordnet. Der Kreuzungsabschnitt 50d erstreckt sich über die beiden geraden Abschnitte 50a. Das heißt, die beiden geraden Abschnitte 50a sind durch den Kreuzungsabschnitt 50d im Haarnadelleiter 52 miteinander verbunden. In dem Haarnadelleiter 52 sind die beiden Verbindungsabschnitte 50j mit unteren Enden der geraden Abschnitte 50a verbunden, die voneinander verschieden sind. Mehrere der Kreuzungsabschnitte 50d stehen von einer Endfläche auf der oberen Seite (einer Seite in der axialen Richtung) des Statorkerns 20 vor.
Im Haarnadelleiter 52 sind die beiden geraden Abschnitte 50a mit der Anzahl der Schlitze pro Pol s angeordnet. Unter der Anzahl der Schlitze pro Pol s ist hier die Anzahl der Schlitze S des Stators 2 zu verstehen, die innerhalb eines Magnetpols des Rotors 3 in der Kombination aus Rotor 3 und Stator 2 angeordnet sind. Die Anzahl der Schlitze pro Pol s wird berechnet durch (Gesamtzahl der Schlitze im Stator 2) / (Anzahl der Magnetpole im Rotor 3). Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Magnetpole des Rotors 3 acht und die Anzahl der Schlitze des Stators 2 48, sodass die Anzahl der Schlitze pro Pol s sechs beträgt. In dem Haarnadelleiter 52 sind die beiden geraden Abschnitte 50a durch sechs Schlitze in der Umfangsrichtung voneinander getrennt.
In dem Haarnadelleiter 52 sind die beiden Verbindungsabschnitte 50j in der Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen gebogen. Zwischen den beiden Verbindungsabschnitten 50j erstreckt sich einer, der sich auf der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung befindet, vom unteren Ende des geraden Abschnitts 50a zu der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung, und der andere, der sich auf der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung befindet, erstreckt sich vom unteren Ende des geraden Abschnitts 50a zu der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung. Der erste Leiterverbindungskörper 60A und der zweite Leiterverbindungskörper 60B weisen jeweils sechs Haarnadelleiter 52 auf.
Der zweite Endabschnittsleiter 53 weist auf: einen zweiten Endabschnitt 61b oder einen vierten Endabschnitt 62b, einen geraden Abschnitt 50a und einen Verbindungsabschnitt 50j. Der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b befinden sich an oberen Endabschnitten der zweiten Endabschnittsleiter 53. Der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b sind in der Umfangsrichtung vom geraden Abschnitt 50a abgewinkelt. In dem zweiten Endabschnittsleiter 53 erstrecken sich der zweite Endabschnitt 61b, der vierte Endabschnitt 62b und der Verbindungsabschnitt 50j von dem geraden Abschnitt 50a in einer Richtung entgegengesetzt zur Umfangsrichtung. Im zweiten Endabschnittsleiters 53 erstrecken sich der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b vom oberen Ende des geraden Abschnitts 50a zu der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung, und der Verbindungsabschnitt 50j erstreckt sich vom unteren Ende des geraden Abschnitts 50a zu der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung.
Zwei zweite Endabschnittsleiter 53 sind in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen. Dementsprechend sind ein zweiter Endabschnitt 61b und ein vierter Endabschnitt 62b in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen. Der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b, die in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen sind, sind durch die gefalteten Leiter 54 und 55 verbunden.
Die gefalteten Leiter 54 und 55 sind in einen ersten gefalteten Leiter 54, der für den ersten Leiterverbindungskörper 60A verwendet wird, und einen zweiten gefalteten Leiter 55, der für den zweiten Leiterverbindungskörper 60B verwendet wird, unterteilt. Dementsprechend ist ein beliebiger gefalteter Leiter 54 oder 55 des ersten gefalteten Leiters 54 und des zweiten gefalteten Leiters 55 in einem Leiterverbindungskörper 60 vorgesehen.
In dem ersten Leiterverbindungskörper 60A verbindet der erste gefaltete Leiter 54 den zweiten Endabschnitt 61b und den vierten Endabschnitt 62b. In ähnlicher Weise verbindet im zweiten Leiterverbindungskörper 60B der zweite gefaltete Leiter 55 den zweiten Endabschnitt 61b und den vierten Endabschnitt 62b. Ein Abstand zwischen dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b ist zwischen dem ersten Leiterverbindungskörper 60A und dem zweiten Leiterverbindungskörper 60B unterschiedlich. Im ersten Leiterverbindungskörper 60A sind der zweite Endabschnitt 61 b und der vierte Endabschnitt 62b in der Umfangsrichtung mit der Anzahl der Schlitze pro Pol s + 1 (sieben Schlitze in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet. Andererseits sind im zweiten Leiterverbindungskörper 60B der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b in der Umfangsrichtung mit der Anzahl der Schlitze pro Pol s - 1 (fünf Schlitze in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet. Aus diesem Grund hat der erste gefaltete Leiter 54 einen um zwei Schlitze größeren Kreuzungsbetrag in der Umfangsrichtung als der zweite gefaltete Leiter 55.
Spezifische Formen der gefalteten Leiter 54 und 55 werden später unter Bezugnahme auf 7 und dergleichen im Detail beschrieben.
Als nächstes werden die Wicklungskonfigurationen des ersten Leiterverbindungskörpers 60A und des zweiten Leiterverbindungskörpers 60B beschrieben.
Der erste Leiterverbindungskörper 60A ist alle sechs Schlitze in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung vom ersten Ende 63 bis zum ersten gefalteten Leiter 54 wellenförmig gewickelt. Außerdem ist der erste Leiterverbindungskörper 60A alle sechs Schlitze in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung vom zweiten Ende 64 bis zum ersten gefalteten Leiter 54 wellenförmig gewickelt.
Hier wird im ersten Leiterverbindungskörper 60A ein Bereich, der zwischen dem ersten Ende 63 und dem ersten gefalteten Leiter 54 in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, als ein erster Abschnitt 61 bezeichnet. Darüber hinaus wird in dem ersten Leiterverbindungskörper 60A ein Bereich, der zwischen dem zweiten Ende 64 und dem ersten gefalteten Leiter 54 in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, als ein zweiter Abschnitt 62 bezeichnet. Außerdem wird ein Endabschnitt des ersten Abschnitts 61 auf der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung als erster Endabschnitt 61a bezeichnet. Ein Endabschnitt des zweiten Abschnitts 62 auf der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung wird als der dritte Endabschnitt 62a bezeichnet. Ein Endabschnitt des ersten Abschnitts 61 auf der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wird als der zweite Endabschnitt 61b bezeichnet. Ein Endabschnitt des zweiten Abschnitts 62 auf der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wird als der vierte Endabschnitt 62b bezeichnet. Darüber hinaus wird in dem ersten Leiterverbindungskörper 60A ein Abschnitt, der den ersten Abschnitt 61 und den zweiten Abschnitt 62 verbindet, als der gefaltete Abschnitt 67 bezeichnet. Der erste Leiterverbindungskörper 60A weist auf: den ersten Abschnitt 61, der vom ersten Endabschnitt 61a zum zweiten Endabschnitt 61b in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, den zweiten Abschnitt 62, der vom dritten Endabschnitt 62a zum vierten Endabschnitt 62b in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, und den gefalteten Abschnitt 67, der den ersten Abschnitt 61 und den zweiten Abschnitt 62 verbindet. Der gefaltete Abschnitt 67 des ersten Leiterverbindungskörpers 60A ist unter Verwendung des ersten gefalteten Leiters 54 konfiguriert.
Der zweite Leiterverbindungskörper 60B ist alle sechs Schlitze in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung vom ersten Ende 63 bis zum zweiten gefalteten Leiter 55 wellenförmig gewickelt. Außerdem ist der zweite Leiterverbindungskörper 60B alle sechs Schlitze in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung vom zweiten Ende 64 bis zum zweiten gefalteten Leiter 55 wellenförmig gewickelt. Der zweite Leiterverbindungskörper 60B weist auf: den ersten Abschnitt 61, den zweiten Abschnitt 62 und den gefalteten Abschnitt 67, der dem ersten Leiterverbindungskörper 60A ähnlich ist. Das heißt, der zweite Leiterverbindungskörper 60B weist auf: den ersten Abschnitt 61, der vom ersten Endabschnitt 61a zum zweiten Endabschnitt 61b in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, den zweiten Abschnitt 62, der vom dritten Endabschnitt 62a zum vierten Endabschnitt 62b in Richtung der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung wellenförmig gewickelt ist, und den gefalteten Abschnitt 67, der den ersten Abschnitt 61 und den zweiten Abschnitt 62 verbindet. Der gefaltete Abschnitt 67 des zweiten Leiterverbindungskörpers 60B ist unter Verwendung des zweiten gefalteten Leiters 55 konfiguriert.
In dem einzigen Leiterverbindungskörper 60 sind der erste Abschnitt 61 und der zweite Abschnitt 62 wellenförmig gewickelt, sodass sie durch verschiedene Schlitze S verlaufen. Dementsprechend stehen der erste Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 und der dritte Endabschnitt 62a des zweiten Abschnitts 62 in der axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen S in der Umfangsrichtung vor. Der zweite Endabschnitt 61b des ersten Abschnitts 61 und der vierte Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 stehen in der axialen Richtung aus verschiedenen Schlitzen S in der Umfangsrichtung vor. Jeder der gefalteten Leiter 54 und 55 verbindet den zweiten Endabschnitt 61b und den vierten Endabschnitt 62b, die aus den verschiedenen Schlitzen S vorstehen.
In der vorliegenden Ausführungsform verlaufen der erste Abschnitt 61 des ersten Leiterverbindungskörpers 60A und der zweite Abschnitt 62 des zweiten Leiterverbindungskörpers 60B durch denselben Schlitz S. Ebenso verlaufen der zweite Abschnitt 62 des ersten Leiterverbindungskörpers 60A und der erste Abschnitt 61 des zweiten Leiterverbindungskörpers 60B durch denselben Schlitz S.
In der vorliegenden Ausführungsform stehen alle vom ersten Endabschnitt 61a, zweiten Endabschnitt 61b, dritten Endabschnitt 62a und vierten Endabschnitt 62b vom Statorkern 20 nach oben (zu der einen Seite in der axialen Richtung) vor. Dementsprechend sind die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13, die mit den ersten Endabschnitten 61a und den dritten Endabschnitten 62a verbunden sind, oberhalb des Statorkerns 20 angeordnet. Die gefalteten Leiter 54 und 55, die mit den zweiten Endabschnitten 61b und den vierten Endabschnitten 62b verbunden sind, sind oberhalb des Statorkerns 20 angeordnet.
Der Leiterverbindungskörper 60 der vorliegenden Ausführungsform ist mit der Anzahl der Schlitze pro Pol s im ersten Abschnitt 61 und im zweiten Abschnitt 62 wellenförmig gewickelt. Das heißt, der Leiterverbindungskörper 60 ist an dem Statorkern 20 durch Wicklung mit voller Steigung montiert. Aus diesem Grund bilden alle der mehreren Leiter 50, die in demselben Schlitz S angeordnet sind, einen Teil des Leiterverbindungskörpers 60, der gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Phase aufweist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es nicht erforderlich, die Leiterverbindungskörper 60 mit unterschiedlichen Phasen in einem Schlitz S zu isolieren, und die Isolierung ist leicht sicherzustellen.
In dem Leiterverbindungskörper 60 der vorliegenden Ausführungsform ist der gefaltete Abschnitt 67 unter Verwendung des einzelnen Leiters 50 konfiguriert. Das heißt, die mehreren Leiter 50 weisen die gefalteten Leiter 54 und 55 auf, die die gefalteten Abschnitte 67 bilden. Jeder der gefalteten Leiter 54 und 55 verbindet den zweiten Endabschnitt 61b des ersten Abschnitts 61 und den vierten Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 auf der oberen Seite des Statorkerns 20.
Als konventionelle Struktur zeigt 11 hier schematisch gefaltete Abschnitte 167 gemäß einer Vergleichsausführungsform. Der gefaltete Abschnitt 167 der Vergleichsausführungsform ist als ein Teil eines haarnadelförmigen Leiters konfiguriert. Jeder der gefalteten Abschnitte 167 der Vergleichsausführungsform erstreckt sich von einem geraden Abschnitt 50a nach oben. Aus diesem Grund weist der gefaltete Abschnitt 167 der Vergleichsausführungsform einen zurückgezogenen Bereich 150A auf, der über einen Kreuzungsabschnitt 50d, über einen oberen Endabschnitt des Kreuzungsabschnitts 50d und über den Kreuzungsabschnitt 50d vorsteht, um eine Wechselwirkung mit dem Kreuzungsabschnitt 50d eines anderen Leiters 50 zu verhindern. Darüber hinaus erstreckt sich der gefaltete Abschnitt 167 der Vergleichsausführungsform entlang einer Neigungsrichtung des Kreuzungsabschnitts 50d in einem Bereich unterhalb des zurückgezogenen Bereichs 150A, um eine Wechselwirkung mit dem Kreuzungsabschnitt 50d zu verhindern. Der Kreuzungsabschnitt 50d ist zu der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung nach oben geneigt. Aus diesem Grund hat der gefaltete Abschnitt 167 die Form einer Haarnadel, die von der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung zu der anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung in dem zurückgezogenen Bereich 150A eine U-Wendung macht. Wie oben beschrieben, hat der gefaltete Abschnitt 167 der Vergleichsausführungsform eine große Vorsprungshöhe in Bezug auf den Kreuzungsabschnitt 50d des zurückgezogenen Bereichs 150A. Darüber hinaus muss der gefaltete Abschnitt 167 der Vergleichsausführungsform im zurückgezogenen Bereich 150A die Haarnadelform aufweisen, was kompliziert ist und das Problem mit sich bringt, dass ein Montageprozess tendenziell schwierig ist.
Andererseits ist der gefaltete Abschnitt 67 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus den gefalteten Leitern 54 und 55 gebildet, die als einzelner Leiter 50 im Leiterverbindungskörper 60 konfiguriert sind. Die gefalteten Leiter 54 und 55 verlaufen nicht durch das Innere des Schlitzes S. Aus diesem Grund findet ein Prozess des Durchführens der gefalteten Leiter 54 und 55 durch das Innere des Schlitzes S bei einem Prozess des Zusammenbaus des Wicklungsabschnitts 30 mit dem Statorkern 20 nicht statt. Infolgedessen ist es selbst dann, wenn die gefalteten Leiter 54 und 55 in einer komplizierten Form ausgebildet sind, möglich, zu verhindern, dass der Montageprozess des Wicklungsabschnitts 30 kompliziert wird.
Da die gefalteten Leiter 54 und 55 des Leiterverbindungskörpers 60 der vorliegenden Ausführungsform von den anderen Leitern 50 getrennt werden können, können die gefalteten Leiter 54 und 55 verkürzt und in eine einfache Form gebracht werden. Somit können die gefalteten Leiter 54 und 55 kostengünstig hergestellt werden, und der Motor 1 kann kostengünstig hergestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Wicklungsabschnitt 30 einen ersten Abschnitt 61 und einen zweiten Abschnitt 62 auf, die die mehreren Kreuzungsabschnitte 50d und Verbindungsabschnitte 50j aufweisen. Die mehreren der Kreuzungsabschnitte 50d bilden das Spulenende 30e oberhalb des Statorkerns 20. Andererseits bilden die Verbindungsabschnitte 50j das Spulenende 30e auf der unteren Seite des Statorkerns 20.
Der erste Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 und der dritte Endabschnitt 62a des zweiten Abschnitts 62 sind oberhalb des Statorkerns 20 am äußersten Umfang des Spulenendes 30e angeordnet. Das heißt, der erste Endabschnitt 61a und der dritte Endabschnitt 62a befinden sich radial außerhalb der mehreren Kreuzungsabschnitte 50d. Die ersten Endabschnitte 61a der ersten Abschnitte 61 erstrecken sich vom Statorkern 20 nach oben (zu der einen Seite in der axialen Richtung) und sind mit den Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 verbunden. In ähnlicher Weise erstrecken sich die dritten Endabschnitte 62a des zweiten Abschnitts 62 vom Statorkern 20 aus nach oben (zu der einen Seite in der axialen Richtung) und sind mit der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 verbunden. Da der erste Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 und der dritte Endabschnitt 62a des zweiten Abschnitts 62 am äußersten Umfang des Spulenendes 30e angeordnet sind, kann die Sammelschieneneinheit 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform radial außerhalb des Spulenendes 30e angeordnet werden. Dadurch kann die vertikale Abmessung des Motors 1 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Sammelschieneneinheit 5 oberhalb des Spulenendes 30e angeordnet ist, reduziert werden.
Darüber hinaus sind der zweite Endabschnitt 61 b des ersten Abschnitts 61 und der vierte Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 oberhalb des Statorkerns 20 am innersten Umfang des Spulenendes 30e angeordnet. Das heißt, der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b befinden sich radial innerhalb der mehreren Kreuzungsabschnitte 50d. Aus diesem Grund ist der gefaltete Leiter 54 mit dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b am innersten Umfang des Spulenendes 30e verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Verfahren zum Verbinden des gefalteten Leiters 54 mit dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b von der radial inneren Seite des Spulenendes 30e aus durchgeführt werden, und das Verbindungsverfahren kann einfach durchgeführt werden.
<Gefalteter Leiter>
6 ist eine perspektivische Ansicht des Leiterhalters 80 und der mehreren gefalteten Leiter 54 und 55. 7 ist eine perspektivische Ansicht der mehreren gefalteten Leiter 54 und 55.
Der Leiterhalter 80 und die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55, die in 6 dargestellt sind, bilden eine Leitereinheit 7. Das heißt, die Leitereinheit 7 weist den Leiterhalter 80 und die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 auf.
Der Wicklungsabschnitt 30 der vorliegenden Ausführungsform ist mit sechs Leiterverbindungskörpern 60 versehen. Aus diesem Grund ist der Wicklungsabschnitt 30 mit sechs gefalteten Leitern 54 und 55 versehen. Die sechs gefalteten Leiter 54 und 55 sind von einem Leiterhalter 80 getragen.
Wie in 4 dargestellt, befindet sich die Leitereinheit 7 oberhalb des Statorkerns 20. Die Leitereinheit 7 befindet sich weiter oberhalb des Spulenendes 30e, das sich oberhalb des Statorkerns 20 befindet. Die Leitereinheit 7 überlappt das Spulenende 30e bei Betrachtung aus der axialen Richtung.
Wie in 7 dargestellt, weisen die sechs gefalteten Leiter 54 und 55 drei erste gefaltete Leiter 54 und drei zweite gefaltete Leiter 55 auf. Die drei ersten gefalteten Leiter 54 sind die gefalteten Abschnitte 67 der U-Phasen-, V-Phasen- bzw. W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60. In ähnlicher Weise sind die drei zweiten gefalteten Leiter 55 die gefalteten Abschnitte 67 der U-Phasen-, V-Phasen- bzw. W-Phasen-Leiterverbindungskörper 60.
In der folgenden Beschreibung wird ein erster gefalteter U-Phasen-Leiter 54 manchmal als erster U-Phasen-Leiter 54U bezeichnet und ein zweiter gefalteter U-Phasen-Leiter 55 wird manchmal als zweiter U-Phasen-Leiter 55U bezeichnet. In ähnlicher Weise wird ein erster gefalteter V-Phasen-Leiter 54 manchmal als erster V-Phasen-Leiter 54V bezeichnet, und ein zweiter gefalteter V-Phasen-Leiter 55 wird manchmal als zweiter V-Phasen-Leiter 55V bezeichnet. Darüber hinaus wird ein erster gefalteter W-Phasen-Leiter 54 manchmal als ein erster W-Phasen-Leiter 54W bezeichnet und ein zweiter gefalteter W-Phasen-Leiter 55 wird manchmal als ein zweiter W-Phasen-Leiter 55W bezeichnet.
Wie in 5 beschrieben, überspannt der erste gefaltete Leiter 54 die sieben (das ist die Anzahl der Schlitze pro Pol s + 1) Schlitze S, und der zweite gefaltete Leiter 55 überspannt die fünf (das ist die Anzahl der Schlitze pro Pol s - 1) Schlitze S. Außerdem sind zwei Schlitze S, aus denen sich der erste gefaltete Leiter 54 erstreckt, an der in der Umfangsrichtung äußeren Seite von zwei Schlitzen S angeordnet, aus denen sich der zweite gefaltete Leiter 55 erstreckt. Wie in 7 dargestellt, ist der erste gefaltete Leiter 54 so angeordnet, dass er den zweiten gefalteten Leiter 55 von der radial äußeren Seite und von beiden Seiten in der Umfangsrichtung überspannt. Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich zwischen den beiden gleichphasigen Leiterverbindungskörpern 60, die durch die benachbarten Schlitze S verlaufen, einer (der zweite Leiterverbindungskörper 60B) zwischen Schlitzen S, die durch s - 1 voneinander getrennt sind, in dem zweiten gefalteten Leiter 55, und der andere (der erste Leiterverbindungskörper 60A) erstreckt sich zwischen Schlitzen S, die durch s + 1 voneinander getrennt sind, in dem ersten gefalteten Leiter 54. Darüber hinaus geht der andere (der erste Leiterverbindungskörper 60A) durch eine Seite (die radial äußere Seite in der vorliegenden Ausführungsform) radial nach außen des zweiten gefalteten Leiters 55 des einen (des zweiten Leiterverbindungskörpers 60B) im ersten gefalteten Leiter 54. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der erste gefaltete Leiter 54 und der zweite gefaltete Leiter 55 in der axialen und der radialen Richtung an Größe zunehmen, während eine gegenseitige Beeinflussung verhindert wird.
Wie in 7 dargestellt, weist der erste gefaltete Leiter 54 einen Leiterhauptkörperabschnitt 54a, zwei sich radial erstreckende Abschnitte 54b und zwei Verbindungsanschlüsse 54c auf. In ähnlicher Weise weist der zweite gefaltete Leiter 55 einen Leiterhauptkörperabschnitt 55a, zwei sich radial erstreckende Abschnitte 55b und zwei Verbindungsanschlüsse 55c auf.
Die gefalteten Leiter 54 und 55 können ähnlich wie die anderen Leiter 50 durch ein Formgebungsverfahren aus einem Flachdraht geformt werden. Außerdem können die gefalteten Leiter 54 und 55 durch Pressformen eines Plattenmaterials ähnlich wie die später zu beschreibenden Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 geformt werden. Die gefalteten Leiter 54 und 55 der vorliegenden Ausführungsform verlaufen nicht durch den Schlitz S. Aus diesem Grund können die gefalteten Leiter 54 und 55 ein Verarbeitungsverfahren, wie z. B. das Pressverfahren, anwenden, bei dem eine instabile Querschnittsform gebildet wird, und der Motor 1 kann kostengünstig hergestellt werden. Das heißt, die gefalteten Leiter 54 und 55 können in der vorliegenden Ausführungsform eine Plattenform haben. In diesem Fall können die gefalteten Leiter 54 und 55 durch Pressformen geformt werden. Es ist möglich, ein einfaches Pressformen der gefalteten Leiter 54 und 55 durchzuführen, indem die axiale Richtung als die Plattendickenrichtung in den Leiterhauptkörperabschnitten 54a und 55a und den sich radial erstreckenden Abschnitten 54b und 55b definiert wird und die radiale Richtung als die Plattendickenrichtung in den Verbindungsanschlüssen 54c und 55c definiert wird.
In den gefalteten Leitern 54 und 55 erstrecken sich die Leiterhauptkörperabschnitte 54a und 55a entlang der Umfangsrichtung. Die sich radial erstreckenden Abschnitte 54b und 55b sind in zugeordneter Weise an beiden Endabschnitten der Leiterhauptkörperabschnitte 54a und 55a vorgesehen. Die sich radial erstreckenden Abschnitte 54b und 55b erstrecken sich in zugeordneter Weise von den Leiterhauptkörperabschnitten 54a und 55a radial nach innen. Die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c sind in zugeordneter Weise an radial inneren Endabschnitten der sich radial erstreckenden Abschnitte 54b und 55b vorgesehen. Das heißt, dass die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c, die mit den anderen Leitern 50 verbunden sind, an beiden Endabschnitten der gefalteten Leiter 54 und 55 vorgesehen sind. Die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c erstrecken sich in zugeordneter Weise von den sich radial erstreckenden Abschnitten 54b und 55b nach oben.
Jeder der Leiterhauptkörperabschnitte 54a und 55a des ersten gefalteten Leiters 54 und des zweiten gefalteten Leiters 55 erstreckt sich in einer Bogenform, die an der Mittelachse J zentriert ist. Die Leiterhauptkörperabschnitte 54a der drei ersten gefalteten Leiter 54 (d.h. der erste U-Phasen-Leiter 54U, der erste V-Phasen-Leiter 54V und der erste W-Phasen-Leiter 54W) sind bei Betrachtung aus der axialen Richtung auf dem gleichen Umfang angeordnet. In ähnlicher Weise sind die Leiterhauptkörperabschnitte 55a der drei zweiten gefalteten Leiter 55 (d.h. der zweite U-Phasen-Leiter 55U, der zweite V-Phasen-Leiter 55V und der zweite W-Phasen-Leiter 55W) auf demselben Umfang angeordnet. Ein Durchmesser des Umfangs des ersten gefalteten Leiters 54, an dem der Leiterhauptkörperabschnitt 54a angeordnet ist, ist größer als ein Durchmesser des Umfangs des zweiten gefalteten Leiters 55, an dem der Leiterhauptkörperabschnitt 55a angeordnet ist. Dementsprechend geht der Leiterhauptkörperabschnitt 54a des ersten gefalteten Leiters 54 durch die radial äußere Seite des Leiterhauptkörperabschnitts 55a des zweiten gefalteten Leiters 55.
Der erste U-Phasen-Leiter 54U und der zweite U-Phasen-Leiter 55U sind in der vertikalen Richtung auf der gleichen Höhe angeordnet. Ebenso sind der erste V-Phasen-Leiter 54V und der zweite V-Phasen-Leiter 55V in der vertikalen Richtung auf der gleichen Höhe angeordnet. Der erste W-Phasen-Leiter 54W und der zweite W-Phasen-Leiter 55W sind in der vertikalen Richtung auf der gleichen Höhe angeordnet. Die Leiterhauptkörperabschnitte 54a und 55a sind in der Reihenfolge der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase zur oberen Seite hin angeordnet. Das heißt, der V-Phasen- und der W-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 54a sind unmittelbar über dem U-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 54a angeordnet, und der V-Phasen- und der W-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 55a sind unmittelbar über dem U-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 55a angeordnet. Der W-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 54a ist unmittelbar über dem V-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 54a angeordnet, und der W-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 55a ist unmittelbar über dem V-Phasen-Leiterhauptkörperabschnitt 55a angeordnet.
In dieser Beschreibung bedeutet „direkt über“, dass zumindest ein Teil bei Betrachtung von der oberen Seite und aus der vertikalen Richtung überlappt wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform überlappen sich zumindest Teile der gefalteten Leiter 54 und 55 unterschiedlicher Phasen bei Betrachtung aus der axialen Richtung. Aus diesem Grund kann ein Raum, in dem die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 angeordnet sind, in der Umfangsrichtung und in der radialen Richtung verkleinert werden, verglichen mit einem Fall, in dem gefaltete Leiter verschiedener Phasen in der Umfangsrichtung oder in der radialen Richtung nebeneinander angeordnet sind. Infolgedessen kann der Stator 2 verkleinert werden. Darüber hinaus können die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 in der Umfangsrichtung und der radialen Richtung dicht angeordnet werden, so dass der Leiterhalter 80, der die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 hält, verkleinert und das Gewicht des Stators 2 reduziert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gefalteten Leiter 54 und 55 für jede Phase auf unterschiedlichen Höhen angeordnet, sodass die gefalteten Leiter 54 und 55 verschiedener Phasen die gleiche Form haben können. Darüber hinaus sind die gefalteten Leiter 54 und 55 verschiedener Phasen in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung versetzt sind, sodass die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c verschiedener Phasen so angeordnet werden können, dass sie in der Umfangsrichtung voneinander getrennt sind. Das heißt, die gefalteten Leiter 54 und 55 der verschiedenen Phasen haben die gleiche Form und sind so angeordnet, dass sie in der vorliegenden Ausführungsform in der Umfangsrichtung voneinander versetzt sind. Genauer gesagt haben der erste U-Phasen-Leiter 54U, der erste V-Phasen-Leiter 54V und der erste W-Phasen-Leiter 54W in der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Form. Ebenso haben der zweite U-Phasen-Leiter 55U, der zweite V-Phasen-Leiter 55V und der zweite W-Phasen-Leiter 55W der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Form. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Komponenten mit der gleichen Form als die gefalteten Leiter 54 und 55 der jeweiligen Phasen verwendet werden, kann eine Erhöhung der Anzahl von Komponenten, die den Wicklungsabschnitt 30 bilden, unterdrückt werden, und kann der Stator 2 zu niedrigen Kosten hergestellt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gefalteten Leiter 54 und 55 unterschiedlicher Phasen bei Betrachtung aus der radialen Richtung schrittweise angeordnet, indem sie in der Umfangsrichtung und in der axialen Richtung versetzt sind. Das heißt, die gefalteten U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Leiter 54 und 55 sind nebeneinander von der unteren Seite zur oberen Seite und von der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung zur anderen Seite θ2 in der Umfangsrichtung angeordnet. Auf diese Weise können die gefalteten Leiter 54 und 55 verschiedener Phasen teilweise überlappt und dicht angeordnet werden, wobei die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c verschiedener Phasen so angeordnet sind, dass sie in der Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, und die Leitereinheit 7 kann verkleinert werden.
Wie oben beschrieben, ist ein Leiterhauptkörperabschnitt 54a zwischen den phasengleichen gefalteten Leitern 54 und 55 radial außerhalb des anderen Leiterhauptkörperabschnitts 55a angeordnet. Dementsprechend überlappen sich die phasengleichen gefalteten Leiter 54 und 55 in den Leiterhauptkörperabschnitten 54a und 55a in der vorliegenden Ausführungsform in der radialen Richtung. Das heißt, die phasengleichen gefalteten Leiter 54 und 55 sind auf der gleichen Höhe angeordnet. Wenn alle gefalteten Leiter 54 und 55 in der axialen Richtung geschichtet sind, vergrößert sich die axiale Abmessung. Wenn andererseits die phasengleichen gefalteten Leiter 54 und 55 aus den mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 so angeordnet sind, dass sie einander in der radialen Richtung überlappen, kann verhindert werden, dass der Raum, in dem die gefalteten Leiter 54 und 55 angeordnet sind, in der axialen Richtung zu groß wird, und der Motor 1 kann verkleinert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gefalteten Leiter 54 und 55 unmittelbar über dem Spulenende 30e angeordnet. Die gefalteten Leiter 54 und 55 sind in zugeordneter Weise radial außerhalb des zweiten Endabschnitts 61b und des vierten Endabschnitts 62b, die zu verbinden sind, angeordnet und überlappen einander in der axialen Richtung. Aus diesem Grund kann der Vorsprungsbetrag zur oberen Seite vom Spulenende 30e im Vergleich zu dem Fall unterdrückt werden, in dem der gefaltete Abschnitt 167 nach oben zurückgezogen ist, wie in der Vergleichsausführungsform von 11. Somit kann der Motor 1 verkleinert werden.
Wie in 6 dargestellt, sind die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c der gefalteten Leiter 54 und 55 von dem Leiterhalter 80 freigelegt. Der zweite Endabschnitt 61b des ersten Abschnitts 61 oder der vierte Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 ist mit den Verbindungsanschlüssen 54c und 55c verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c, der zweite Endabschnitt 61b und der vierte Endabschnitt 62b erstrecken sich alle entlang der axialen Richtung. Die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c und der zweite Endabschnitt 61b liegen sich in der radialen Richtung gegenüber und kommen miteinander in Kontakt, wobei sie elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind. Die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c und der vierte Endabschnitt 62b sind einander in der radialen Richtung zugewandt und kommen miteinander in Kontakt, und sind elektrisch und mechanisch miteinander verbunden.
Die Leitereinheit 7 ist mit insgesamt zwölf Verbindungsanschlüssen 54c und 55c versehen. Alle Verbindungsanschlüsse 54c und 55c der Leitereinheit 7 sind auf demselben Umfang angeordnet, der an der Mittelachse J zentriert ist. So können beim Verbinden der Verbindungsanschlüsse 54c und 55c mit dem zweiten Endabschnitt 61b oder dem vierten Endabschnitt 62b eine Verbindungsvorrichtung (z. B. ein Elektrodenpaar zum Widerstandsschweißen) und der Stator 2 kontinuierlich verbunden werden, während sie relativ um die Mittelachse J gedreht werden, und die Taktzeit beim Verbindungsvorgang kann verkürzt werden.
Der Leiterhalter 80 ist aus einem isolierenden Harz- oder Kunststoffelement gebildet. Der Leiterhalter 80 wird durch Umspritzen der teilweise eingebetteten, gefalteten Leiter 54 und 55 geformt. Genauer gesagt, bettet der Leiterhalter 80 die Leiterhauptkörperabschnitte 54a und 55a und die sich radial erstreckenden Abschnitte 54b und 55b der gefalteten Leiter 54 und 55 ein und legt die Verbindungsanschlüsse 54c und 55c frei. Somit hält der Leiterhalter 80 die gefalteten Leiter 54 und 55 der mehreren Leiterverbindungskörper 60.
Der Leiterhalter 80 weist mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) Wände 81 auf. Eine oder jede der Wände 81 erstreckt sich entlang der radialen Richtung und der axialen Richtung. Die mehreren Wände 81 sind entlang der Umfangsrichtung angeordnet. In der Leitereinheit 7 sind zwei U-Phasen-Verbindungsanschlüsse 54c und 55c, zwei V-Phasen-Verbindungsanschlüsse 54c und 55c und zwei W-Phasen-Verbindungsanschlüsse 54c und 55c in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Die Wände 81 sind in zugeordneter Weise zwischen dem U-Phasen-Verbindungsanschluss 55c und dem V-Phasen-Verbindungsanschluss 54c, zwischen dem V-Phasen-Verbindungsanschluss 55c und dem W-Phasen-Verbindungsanschluss 54c und zwischen dem W-Phasen-Verbindungsanschluss 55c und dem U-Phasen-Verbindungsanschluss 54c angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Wand 81 des Leiterhalters 80 zwischen den Verbindungsanschlüssen 54c und 55c der gefalteten Leiter 54 und 55 verschiedener Phasen angeordnet. So kann die Wand 81 die Isolierung zwischen den Verbindungsanschlüssen 54c und 55c verschiedener Phasen verbessern und die Zuverlässigkeit der Leitereinheit 7 erhöhen.
9 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Motors 1 der Ausführungsform. Anzumerken ist, dass eine Schnittlinie in 9 durch den ersten Endabschnitt 61a und den vierten Endabschnitt 62b des Leiterverbindungskörpers 60 verläuft.
Die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 sind zwischen dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a und zwischen dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b in der radialen Richtung angeordnet. Das heißt, die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 sind zwischen dem ersten Endabschnitt 61a und dem zweiten Endabschnitt 61b in der radialen Richtung angeordnet. Somit können die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13, die mit dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a verbunden sind, und die gefalteten Leiter 54 und 55, die mit dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b verbunden sind, so angeordnet werden, dass sie in der Umfangsrichtung und der axialen Richtung konzentriert werden, und der Motor 1 kann verkleinert werden. Darüber hinaus können Verbindungsabschnitte der Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 mit dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a und Verbindungsabschnitte der gefalteten Leiter 54 und 55 mit dem zweiten Endabschnitt 61b und dem vierten Endabschnitt 62b so angeordnet werden, dass sie in der Umfangsrichtung nahe beieinander liegen. Aus diesem Grund kann beim Verbinden der Verbindungsabschnitte (z.B. beim Schweißvorgang) der Bewegungsweg der Verbindungsvorrichtung verkürzt und die Taktzeit beim Verbindungsvorgang verkürzt werden.
Umfangspositionen der mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 überlappen eine Umfangsposition des ersten Endabschnitts 61a, eine Umfangsposition des zweiten Endabschnitts 61b, eine Umfangsposition des dritten Endabschnitts 62a und eine axiale Position des vierten Endabschnitts 62b. Darüber hinaus überlappen axiale Positionen der mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 die Umfangsposition des ersten Endabschnitts 61a, eine axiale Position des zweiten Endabschnitts 61b, eine axiale Position des dritten Endabschnitts 62a und die axiale Position des vierten Endabschnitts 62b. Aus diesem Grund kann die Leitereinheit 7 derart angeordnet werden, dass sie in Bezug auf das Spulenende 30e kompakt ist.
<Sammelschieneneinheit>
Wie in 4 dargestellt, ist die Sammelschieneneinheit 5 oberhalb des Stators 2 angeordnet. Genauer gesagt ist die Sammelschieneneinheit 5 auf der oberen Seite des Kernrückens 21 radial außerhalb des Spulenendes 30e angeordnet. Dementsprechend steht die Sammelschieneneinheit 5 dem Spulenende 30e in der radialen Richtung gegenüber. Die Sammelschieneneinheit 5 ist mit dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a des vom Spulenende 30e ausgehenden Leiterverbindungskörpers 60 verbunden.
8 ist eine perspektivische Ansicht der Sammelschieneneinheit 5. In 8 ist ein Sammelschienenhalter 90 der Sammelschieneneinheit 5 durch eine Zweipunkt-Strichlinie angedeutet.
Die Sammelschieneneinheit 5 weist die Neutralpunkt-Sammelschiene 10, die mehreren Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 und den Sammelschienenhalter 90 auf. Das heißt, der Stator 2 weist die Neutralpunkt-Sammelschiene 10, die mehreren Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 und den Sammelschienenhalter 90 auf. Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 ist mit dem ersten Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 verbunden, und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 sind mit den dritten Endabschnitten 62a des zweiten Abschnitts 62 verbunden (siehe 5).
Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 haben eine Plattenform mit der radialen Richtung als Plattendickenrichtung. Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 sind durch Pressformen hergestellt. Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 erstrecken sich entlang der Umfangsrichtung.
Wie in 8 dargestellt, ist die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 radial einwärts der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 angeordnet. Die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 weist auf: einen Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitt 10a, mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform sechs) Neutralpunkt-Verbindungsabschnitte 10b, einen oberen Erstreckungsabschnitt 10c und einen Externe-Verbindung-Anschluss 10d.
Der Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitt 10a erstreckt sich bei Betrachtung aus der axialen Richtung in einer Bogenform, die an der Mittelachse J zentriert ist. Der Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitt 10a hat die radiale Richtung als die Plattendickenrichtung.
Der obere Erstreckungsabschnitt 10c der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 erstreckt sich von einem Endabschnitt des Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitts 10a auf der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung nach oben. Der Externe-Verbindung-Anschluss 10d ist an einem oberen Ende des oberen Erstreckungsabschnitts 10c angeordnet. Der Externe-Verbindung-Anschluss 10d erstreckt sich entlang einer Ebene orthogonal zur Mittelachse J. Ein externer Anschluss (nicht dargestellt), der mit einem Wechselrichter verbunden ist, ist mit dem Externe-Verbindung-Anschluss 10d verbunden.
Der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b steht nach oben von dem Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitt 10a vor. Die mehreren Neutralpunkt-Verbindungsabschnitte 10b sind auf demselben Umfang angeordnet, der an der Mittelachse J zentriert ist. Der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b erstreckt sich in der vertikalen Richtung mit einer einheitlichen Breite. Formen aller Neutralpunkt-Verbindungsabschnitte 10b stimmen miteinander überein. Das zweite Ende 64, das sich vom Spulenende 30e radial nach außen erstreckt, ist mit jedem der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitte 10b durch Verbindungsmittel wie Schweißen verbunden. Das heißt, die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 ist mit dem zweiten Ende 64 des Leiterverbindungskörpers 60 am Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b verbunden (siehe 3).
Die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 weisen Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitte 11a, 12a und 13a, mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b, sich nach oben erstreckende Abschnitte 11c, 12c und 13c sowie Externe-Verbindung-Anschlüsse 11d, 12d bzw. 13d auf.
Die Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitte 11a, 12a und 13a der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 haben voneinander verschiedene Formen. Jeder der Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitte 11a, 12a und 13a der drei Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 weist mindestens einen Teil auf, der die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 radial nach außen oder axial überlappt.
In den Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 stehen die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b von den Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitten 11a, 12a und 13a nach oben vor. Die mehreren Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b sind auf demselben Umfang angeordnet, der an der Mittelachse J zentriert ist. Die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b erstrecken sich in der vertikalen Richtung mit einer einheitlichen Breite. Formen aller Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b stimmen miteinander überein. Die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b haben die gleiche Form wie der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b. Jeder der Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b ist mit dem ersten Ende 63, das sich vom Spulenende 30e radial nach außen erstreckt, durch Verbindungsmittel wie Schweißen verbunden (siehe 3).
Bei der vorliegenden Ausführungsform überlappen sich axiale Positionen aller Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b aller Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 und des Neutralpunkt-Verbindungsabschnitts 10b. Die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b und der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b sind mit dem ersten Endabschnitt 61a (erstes Ende 63) oder dem dritten Endabschnitt 62a (zweites Ende 64) durch Verbindungsmittel wie Schweißen verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform stimmen die axialen Positionen aller Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b und des Neutralpunkt-Verbindungsabschnitts 10b miteinander überein. Somit können die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b und der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b verbunden werden, ohne dass eine für jedes Verbindungsmittel verwendete Verbindungsvorrichtung, wie z. B. ein Elektrodenpaar zum Widerstandsschweißen, in der axialen Richtung bewegt werden muss. Dadurch kann der Verbindungsvorgang vereinfacht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind alle Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b aller Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 und der Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b auf demselben Umfang angeordnet, der an der Mittelachse J zentriert ist. Somit ist es beim Verbinden der Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b und des Neutralpunkt-Verbindungsabschnitts 10b mit dem ersten Endabschnitt 61a und dem dritten Endabschnitt 62a möglich, das Verbinden kontinuierlich durchzuführen, während die Verbindungsvorrichtung und der Stator 2 um die Mittelachse J relativ gedreht werden. Somit kann die Taktzeit des Verbindungsprozesses verkürzt werden und dadurch kann der Verbindungsprozess vereinfacht werden.
Die sich nach oben erstreckenden Abschnitte 11c, 12c und 13c der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 erstrecken sich von Endabschnitten der Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitte 11a, 12a und 13a auf der einen Seite θ1 in der Umfangsrichtung nach oben. Die Externe-Verbindung-Anschlüsse 11d, 12d und 13d sind an oberen Enden der sich nach oben erstreckenden Abschnitte 11c, 12c und 13c angeordnet. Der Externe-Verbindung-Anschluss 10d erstreckt sich entlang einer Ebene orthogonal zur Mittelachse J. Externe Anschlüsse (nicht dargestellt), die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spannungen anlegen, sind in zugeordneter Weise mit den Externe-Verbindung-Anschlüssen 11d, 12d und 13d verbunden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 so angeordnet, dass sie sich in der radialen Richtung überlappen. Aus diesem Grund wird selbst bei einer Vergrößerung der Querschnittsflächen durch Verbreiterung der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 eine radiale Abmessung nicht vergrößert. Gemäß dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform kann die Vergrößerung der radialen Abmessung verhindert werden, während die Querschnittsflächen der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 in Reaktion auf eine Stromerhöhung vergrößert werden. Insbesondere haben gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 eine Plattenform, wobei die radiale Richtung die Richtung der Plattendicke ist. Aus diesem Grund sind die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung überlappen, so dass die Zunahme der radialen Abmessung wirksam verhindert werden kann.
<Sammelschienenhalter>
Der Sammelschienenhalter 90 ist aus einem isolierenden Harz-/Kunststoff-Element gebildet. Der Sammelschienenhalter 90 ist durch Umspritzen der teilweise eingebetteten Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und der mehreren Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 geformt. So hält der Sammelschienenhalter 90 die Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13.
Der Sammelschienenhalter 90 weist auf: einen Halterhauptkörperabschnitt 91, mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform vier) Stützen 92 und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) Trennwände 93. Der Sammelschienenhalter 90 ist an dem Kernrücken 21 des Statorkerns 20 angebracht. Der Sammelschienenhalter 90 ist z. B. am Statorkern 20 befestigt. Der Sammelschienenhalter 90 kann am Gehäuse 1a befestigt sein (siehe 1).
Der Halterhauptkörperabschnitt 91 bettet den Neutralpunkt-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitt 10a der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 und die Phasen-Sammelschienen-Hauptkörperabschnitte 11a, 12a und 13a der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 ein. Der Halterhauptkörperabschnitt 91 legt den Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b und die Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b von einer oberen Endfläche aus frei.
Die Stütze 92 erstreckt sich vom Halterhauptkörperabschnitt 91 nach oben. Die mehreren Stützen 92 betten die sich nach oben erstreckenden Abschnitte 10c, 11c, 12c und 13c der Neutralpunkt-Sammelschiene 10 bzw. der Phasen-Sammelschienen 11, 12 und 13 ein. Somit stützen die Stützen 92 die sich nach oben erstreckenden Abschnitte 10c, 11c, 12c und 13c.
Die Trennwand 93 erstreckt sich in der radialen und der axialen Richtung. Die mehreren Trennwände 93 sind entlang der Umfangsrichtung angeordnet. In der Sammelschieneneinheit 5 sind die Neutralpunkt-Verbindungsabschnitte 10b und jeder der Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b abwechselnd paarweise in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Trennwand 93 ist zwischen dem Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b und jedem der Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b angeordnet. Somit kann die Trennwand 93 die Isolierung zwischen dem Neutralpunkt-Verbindungsabschnitt 10b und dem zweiten Ende 64 verschiedener Phasen und zwischen jedem der Phasenverbindungsabschnitte 11b, 12b und 13b und dem ersten Ende 63 verbessern, und die Zuverlässigkeit der Sammelschieneneinheit 5 kann erhöht werden.
<Abwandlung>
10 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Motors 101 gemäß einer Abwandlung.
Der Motor 101 der vorliegenden Abwandlung unterscheidet sich im Wesentlichen von der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass ein Leiterhalterabschnitt (Leiterhalter) 180 und ein Sammelschienenhalterabschnitt (Sammelschienenhalter) 190 unter Verwendung desselben Elements (Harz-/Kunststoffhalter 107) konfiguriert sind.
Die mehreren Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 sind auf der oberen Seite des Kernrückens 21 des Statorkerns 20 radial außerhalb des Spulenendes 30e angeordnet, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Die gefalteten Leiter 54 und 55 sind unmittelbar oberhalb des Spulenendes 30e angeordnet, das sich oberhalb des Statorkerns 20 befindet.
Ein Stator 102 der vorliegenden Ausführungsform weist den Harz-/Kunststoffhalter 107 auf. Der Harz-/Kunststoffhalter 107 weist den Leiterhalterabschnitt 180 und den Sammelschienenhalterabschnitt 190 auf. Das heißt, der Stator 102 weist den Leiterhalterabschnitt 180 und den Sammelschienenhalterabschnitt 190 auf. Der Leiterhalterabschnitt 180 hält die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55. In ähnlicher Weise hält der Sammelschienenhalterabschnitt 190 die mehreren Sammelschienen 10, 11, 12 und 13.
Der Harz-/Kunststoffhalter 107 ist an dem Kernrücken 21 des Stators 102 angebracht. Der Harz-/Kunststoffhalter 107 ist z. B. am Statorkern 20 im Leiterhalterabschnitt 180 befestigt. Der Harz-/Kunststoffhalter 107 kann am Gehäuse 1a befestigt sein.
Gemäß dem Motor 101 der vorliegenden Abwandlung kann die Anzahl der Komponenten im Vergleich zu einem Fall, in dem Elemente, die jeweils die gefalteten Leiter 54 und 55 halten, und Elemente, die jeweils die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 halten, vorgesehen sind, reduziert werden, und ein Montageprozess kann vereinfacht werden.
Gemäß dem Harz-/Kunststoffhalter 107 der vorliegenden Abwandlung sind der Leiterhalterabschnitt 180, der die mehreren gefalteten Leiter 54 und 55 hält, und der Sammelschienenhalterabschnitt 190, der die mehreren Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 hält, als ein einziges Element konfiguriert. Dementsprechend kann im Vergleich zu einem Fall, in dem der Leiterhalterabschnitt 180 und der Sammelschienenhalterabschnitt 190 einzeln angeordnet sind, die Steifigkeit davon erhöht werden, und die auf die gefalteten Leiter 54 und 55 und die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 ausgeübte Vibration kann unterdrückt werden. Infolgedessen kann eine auf einen Verbindungsabschnitt, z. B. einen geschweißten Abschnitt, ausgeübte Belastung verringert und die Zuverlässigkeit des Stators 102 verbessert werden.
Obwohl der Fall, in dem der Leiterhalterabschnitt 180 und der Sammelschienenhalterabschnitt 190 unter Verwendung eines einzelnen Elements konfiguriert sind, in der vorliegenden Abwandlung beschrieben wurde, ist es möglich, einen bestimmten Effekt der Unterdrückung der auf die gefalteten Leiter 54 und 55 und die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 ausgeübten Vibration zu erzielen, wenn der Sammelschienenhalterabschnitt 190 den Leiterhalterabschnitt 180 unterstützt. Das heißt, der Sammelschienenhalterabschnitt 190 und der Leiterhalterabschnitt 180 sind nicht notwendigerweise ein einzelnes Element, solange der Sammelschienenhalterabschnitt 190 und der Leiterhalterabschnitt 180 aneinander befestigt sind.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, sind die Konfigurationen in den jeweiligen Ausführungsformen und eine Kombination davon Beispiele, und daher können Hinzufügungen, Auslassungen, Ersetzungen von Konfigurationen und andere Änderungen innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus wird die vorliegende Erfindung nicht durch die Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel ist der Fall, in dem der Motor 1 der dreiphasige Motor ist, in der Ausführungsform beschrieben worden, aber ein anderer Motor, wie etwa ein fünfphasiger Motor, kann zum Einsatz kommen.
Beispielsweise wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall beschrieben, dass der erste Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 und der dritte Endabschnitt 62a des zweiten Abschnitts 62 radial außerhalb des Spulenendes 30e angeordnet sind, und der zweite Endabschnitt 61b des ersten Abschnitts 61 und der vierte Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 radial innerhalb des Spulenendes 30e angeordnet sind. Jedoch kann die radial innere oder äußere Beziehung des ersten Endabschnitts 61a, des zweiten Endabschnitts 61b, des dritten Endabschnitts 62a oder des vierten Endabschnitts 62b in Bezug auf das Spulenende 30e entgegengesetzt zu derjenigen in der Ausführungsform sein. Das heißt, der erste Endabschnitt 61a des ersten Abschnitts 61 und der dritte Endabschnitt 62a des zweiten Abschnitts 62 können radial einwärts des Spulenendes 30e angeordnet sein, und der zweite Endabschnitt 61b des ersten Abschnitts 61 und der vierte Endabschnitt 62b des zweiten Abschnitts 62 können radial außerhalb des Spulenendes 30e angeordnet sein. In diesem Fall sind die gefalteten Leiter 54 und 55 mit anderen Leitern an Endabschnitten verbunden, die sich radial außerhalb des Spulenendes 30e befinden. Darüber hinaus sind die Sammelschienen 10, 11, 12 und 13 mit dem Wicklungsabschnitt 30 radial einwärts des Spulenendes 30e verbunden.
Bezugszeichenliste

1, 101: Motor
2, 102: Stator
3: Rotor
10: Sammelschiene
11: Phasen-Sammelschiene
20: Statorkern
50: Leiter
54, 55: gefalteter Leiter
54c, 55c: Verbindungsanschluss
60: Leiterverbindungskörper
60A: erster Leiterverbindungskörper (Leiterverbindungskörper)
60B: zweiter Leiterverbindungskörper (Leiterverbindungskörper)
61: erster Abschnitt
61a: erster Endabschnitt
61b: zweiter Endabschnitt
62: zweiter Abschnitt
62a: dritter Endabschnitt
62b: vierter Endabschnitt
67, 167: gefalteter Abschnitt
80: Leiterhalter
81: Wand
90: Sammelschienenhalter
190: Sammelschienenhalterabschnitt (Sammelschienenhalter)
180: Leiterhalterabschnitt (Leiterhalter)
167: gefalteter Abschnitt
J: Mittelachse
S: Schlitz
s: Anzahl der Schlitze pro Pol
θ1: eine Seite in der Umfangsrichtung
θ2: andere Seite in der Umfangsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017170060 A1 [0003]

Claims

Motor, aufweisend: einen um eine Mittelachse drehbaren Rotor, einen radial außerhalb des Rotors angeordneten Stator, wobei der Stator aufweist: einen Statorkern, der mehrere Schlitze aufweist, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und mehrere Leiterverbindungskörper, die mehrere in Reihe geschaltete Leiter aufweisen und in die mehreren Schlitze eingesetzt sind, der Leiterverbindungskörper aufweist: einen ersten Abschnitt, der zu einer Seite in der Umfangsrichtung von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, einen zweiten Abschnitt, der zu der einen Seite in der Umfangsrichtung von einem dritten Endabschnitt zu einem vierten Endabschnitt wellenförmig gewickelt ist, und einen gefalteten Abschnitt, der den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet, der zweite Endabschnitt des ersten Abschnitts und der vierte Endabschnitt des zweiten Abschnitts in einer axialen Richtung aus den Schlitzen vorstehen, die sich in der Umfangsrichtung voneinander unterscheiden, und die mehreren Leiter gefaltete Leiter aufweisen, die den zweiten Endabschnitt des ersten Abschnitts und den vierten Endabschnitt des zweiten Abschnitts verbinden und den gefalteten Abschnitt bilden.
Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Endabschnitt, der zweite Endabschnitt, der dritte Endabschnitt und der vierte Endabschnitt alle zu einer Seite in der axialen Richtung von dem Statorkern vorstehen, und der gefaltete Leiter zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt in einer radialen Richtung angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Leiterverbindungskörper in mehrere Phasen eingeteilt sind, und sich zumindest Teile der gefalteten Leiter verschiedener Phasen bei Betrachtung aus der axialen Richtung überlappen.
Motor nach Anspruch 3, wobei die gefalteten Leiter verschiedener Phasen eine zueinander identische Form aufweisen und derart angeordnet sind, dass sie voneinander in der Umfangsrichtung versetzt sind.
Motor nach Anspruch 4, wobei die gefalteten Leiter verschiedener Phasen bei Betrachtung aus der radialen Richtung stufenförmig angeordnet sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Leiterverbindungskörper mehrere Leiterverbindungskörper einer identischen Phase aufweisen, und die gefalteten Leiter der identischen Phase sich in der radialen Richtung überlappen.
Motor nach Anspruch 6, wobei der gefaltete Leiter aufweist: einen Leiterhauptkörperabschnitt, der sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt, einen sich radial erstreckenden Abschnitt, der sich in der radialen Richtung von jedem der beiden Endabschnitte des Leiterhauptkörperabschnitts erstreckt, und einen Verbindungsanschluss, der sich in der axialen Richtung von einem Endabschnitt des sich radial erstreckenden Abschnitts erstreckt, und sich die gefalteten Leiter der identischen Phase in der radialen Richtung im Leiterhauptkörperabschnitt überlappen.
Motor nach Anspruch 7, wobei der gefaltete Leiter eine Plattenform hat, die die axiale Richtung als eine Plattendickenrichtung in dem Leiterhauptkörperabschnitt und dem sich radial erstreckenden Abschnitt und die radiale Richtung als die Plattendickenrichtung in dem Verbindungsanschluss hat.
Motor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei seine Schlitzanzahl pro Pol darstellt und in zwei der Leiterverbindungskörper einer identischen Phase, die durch die einander benachbarten Schlitze verlaufen, ein Leiterverbindungskörper sich zwischen den durch s - 1 getrennten Schlitzen am gefalteten Leiter erstreckt, und ein anderer Leiterverbindungskörper sich zwischen den durch s + 1 getrennten Schlitzen am gefalteten Leiter erstreckt und durch eine Seite in der radialen Richtung des gefalteten Leiters des einen Leiterverbindungskörpers verläuft.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Stator einen Leiterhalter aufweist, der die gefalteten Leiter der mehreren Leiterverbindungskörper hält, die mehreren Leiterverbindungskörper in mehrere Phasen eingeteilt sind, Verbindungsanschlüsse, die mit den anderen Leitern als dem gefalteten Leiter verbunden sind, an beiden Endabschnitten des gefalteten Leiters vorgesehen sind, und der Leiterhalter eine Wand aufweist, die zwischen den Verbindungsanschlüssen der gefalteten Leiter verschiedener Phasen angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 10, wobei der Stator aufweist: eine Phasen-Sammelschiene, die mit dem ersten Endabschnitt verbunden ist, eine Neutralpunkt-Sammelschiene, die mit dem dritten Endabschnitt verbunden ist, und einen Sammelschienenhalter, der die Neutralpunkt-Sammelschiene und die Phasen-Sammelschiene hält, und der Sammelschienenhalter den Leiterhalter trägt.
Motor nach Anspruch 11, wobei der Sammelschienenhalter und der Leiterhalter als ein einziges Element ausgebildet sind.