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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Anschlussmodul für eine
drehende Elektromaschine und eine drehende Elektromaschine. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Anschlussmodul für eine drehende
Elektromaschine mit einer Kassettenspule aus gebündelt
angebrachten Wicklungen, und eine drehende Elektromaschine, die
dieses verwendet.
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Stand der Technik
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Herkömmliche
drehende Elektromaschinen sind zum Beispiel in den
japanischen Patentoffenlegungsschriften
Nr. 2003-284279 (Patentdokument 1),
2004-242472 (Patentdokument 2)
und
9-322459 (Patentdokument
3) offenbart.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
Patentdokument 1 offenbart einen Sammel-/Verteilungsring mit drei
ringförmigen integrierten Sammelschienen, die externe Verbindungsanschlüsse
bündeln.
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Das
Patentdokument 2 offenbart einen leitfähigen Pfad mit Sammelschienen
mit elektrischen Leitungsanschlüssen, die mit Harz ausgegossen
sind, die ein Verbinden der elektrischen Drähte eines Motors
vereinfachen. Zusätzlich wird ein Integrieren des Steckers
für die elektrischen Leitungen gelehrt.
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Das
Patentdokument 3 offenbart den Ansatz des Sortierens der Anschlussleitungen
von einer Statorspule bei einer Verteilungsplatine für
eine Verbindung.
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Diese
herkömmlichen Ansätze sind deshalb nachteilig,
da ein automatisches Zusammensetzen aufgrund schlechter Bearbeitungsgenauigkeit schwierig
ist, wenn der Sammel-/Verteilungsring ringförmig ist.
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In
Anbetracht des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Anschlussmodul für eine drehende Elektromaschine
bereitzustellen, die ein automatisches Zusammensetzen vereinfacht.
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Ein
Anschlussmodul für eine drehende Elektromaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung umfasst eine Schiene einer polygonalen Form
mit einer Nut, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und einer
Sammelschiene einer polygonalen Form, die in die Nut eingepasst
ist. Ein Anschlussmodul für eine drehende Elektromaschine,
die wie vorstehend konfiguriert ist, kann dadurch, dass sowohl die
Schiene als auch die Sammelschiene eine polygonale Form aufweisen,
im Vergleich zu einer kreisförmigen Form eine bessere Genauigkeit
bilden. Demzufolge wird die Genauigkeit der Schiene und Sammelschiene verbessert,
was eine automatische Montage ermöglicht. Dadurch können
die Kosten reduziert werden, und eine Massenproduktion ermöglicht
werden.
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Im
Falle einer Kombination mit einem Motor, wie etwa dem einer konzentrierten
Wicklungsart, kann der Raum an dem Hinterjoch der Spule effizient verwendet
werden, um eine Miniaturisierung des Motors selbst zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist die Vielzahl von Nuten voneinander beabstandet in der Radialrichtung
der polygonalen Form angeordnet.
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Vorzugsweise
entspricht die Dickerichtung der Sammelschiene der Radialrichtung
der polygonalen Form.
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Vorzugsweise
umfasst die Sammelschiene einen Anschluss, der sich in der Axialrichtung
der polygonalen Form erstreckt, und mit der Spule verbunden ist.
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Vorzugsweise
ist eine Rippe, die an der Sammelschiene anliegt, um die Sammelschiene
in der Radialrichtung der polygonalen Form zu drücken, an
der Nut bereitgestellt. In diesem Fall wird die festgelegte Genauigkeit
der Sammelschiene durch den Druck der Rippe verbessert, was eine
Verbesserung der Genauigkeit bei einer automatischen Montage ermöglicht.
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Vorzugsweise
umfasst das Anschlussmodul weiterhin einen Stecker, der an der Schiene
bereitgestellt ist. Da die Position des Steckers beibehalten wird,
wird die Genauigkeit bei einer automatischen Montage verbessert.
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Darüber
hinaus wird das Abdichten bei einem Vergießen des Motors
vereinfacht.
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Vorzugsweise
ist eine flache Fläche, die an einer Kassettenspule anliegt,
an der inneren Umfangsfläche der Schiene bereitgestellt.
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Eine
drehende Elektromaschine der vorliegenden Erfindung umfasst das
vorstehende Anschlussmodul, eine Kassettenspule aus konzentrierten
Wicklungen, die an der flachen Fläche der Schiene anliegt,
und ein Formteil zum Eingießen der Schiene und der Kassettenspule.
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Die
auf der vorstehenden Konfiguration basierende drehende Elektromaschine
kann mit einfachen Schritten durch automatisches Montieren einer Kassettenspule
mit dem Anschlussmodul durch nachfolgendes Vergießen bzw.
Eingießen hergestellt werden.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann ein Anschlussmodul für eine
drehende Elektromaschine bereitgestellt werden, die ein automatisches
Montieren vereinfacht, und eine drehende Elektromaschine bereitgestellt
werden, die das Anschlussmodul verwendet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Anschlussmoduls für
eine drehende Elektromaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Anschlussmoduls für
eine drehende Elektromaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht einer Schiene.
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4 ist
eine Teilansicht entlang des Pfeils IV-IV in 3.
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5 ist
eine Draufsicht einer Schiene gemäß einem weiteren
Aspekt.
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6 ist
eine Teilansicht entlang des Pfeils VI-VI von 5.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Schiene.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Steckers.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht eines Stators, der ein Anschlussmodul
der vorliegenden Erfindung anwendet.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht eines Stators, der durch ein Formteil
eingegossen ist.
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Beste Methoden zum Ausführen
der Erfindung
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen
sind die gleichen oder entsprechenden Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Anschlussmoduls für
eine drehende Elektromaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung. Mit Bezugnahme auf 1 umfasst ein
Anschlussmodul 1 für eine drehende Elektromaschine
eine Schiene 100. Die Schiene 100 nimmt eine Ring(Kreis)-Form
eines gleichseitigen Zwölfecks ein, das gebildet ist, um
einen vorbestimmten Raum zu umgeben. Die Form der Schiene 100 ist
nicht auf ein Zwölfeck begrenzt, und kann jegliche andere
polygonale Form einnehmen. Die Form der Schiene 100 wird
basierend auf Anzahl der in der Schiene 100 angeordneten
Kassettenspulen bestimmt.
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Die
Schiene 100 umfasst eine innere Umfangsfläche 105 und
eine äußere Umfangsfläche 106.
Sowohl die innere als auch die äußere Umfangsfläche 105 und 106 sind
flach. Die innere Umfangsfläche 105 beziehungsweise
die äußere Umfangsfläche 106 sind
an der inneren Umfangsseite und äußeren Umfangsseite
der Schiene 100 platziert, und erstrecken sich umfangsförmig
an der Schiene 100.
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Eine
Vielzahl von Nuten 111, 121, 131 und 141 ist
an der Schiene 100 bereitgestellt.
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Eine
Nut 111 befindet sich an der innersten Seite, in der eine
Vielzahl von Sammelschienen eingepasst ist.
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Eine
zweite Nut 121 ist an der äußeren Umfangsseite
der Nut 111 angeordnet. Die zweite Nut 121 ist
entlang und parallel zu der ersten Nut 111 angeordnet.
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Eine
dritte Nut 131 befindet sich an der äußeren
Seite der zweiten Nut 121, und ist entlang und parallel
der zweiten Nut 121 angeordnet.
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Eine
vierte Nut 141 befindet sich an der äußeren
Seite der dritten Nut 131, und ist entlang und parallel
zu der dritten Nut 131 angeordnet.
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Eine
Vielzahl von Sammelschienen ist in der ersten Nut 111 bis
vierten Nut 141 eingepasst. Ein Spulenanschluss erstreckt
sich derart von der Sammelschiene, um in der Axialrichtung, die
durch den Pfeil A angegeben wird, zu verlaufen. Erste U-Phasenspulenanschlüsse 1111U und 4111U,
die als Elektroden für die U-Phase dienen, sind in die
erste Nut 111 bzw. vierte Nut 141 eingepasst.
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Erste
V-Phasenspulenanschlüsse 1211V und 2111V sind
in die erste Nut 111 bzw. zweite Nut 121 eingepasst.
Erste W-Phasenspulenanschlüsse 2211W und 3111W sind
in die zweite Nut 121 bzw. dritte Nut 131 eingepasst.
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Zweite
U-Phasenspulenanschlüsse 3212U und 4112U sind
in die dritte Nut 131 bzw. vierte Nut 141 eingepasst.
Zweite V-Phasenspulenanschlüsse 3212V und 1212V sind
in die dritte Nut 131 bzw. erste Nut 111 eingepasst.
Zweite W-Phasenspulenanschlüsse 3212W und 2212W sind
in die dritte Nut 131 bzw. Zweite Nut 121 eingepasst.
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Dritte
U-Phasenspulenanschlüsse 3313U und 1313U sind
in die dritte Nut 131 und erste Nut 111 eingepasst.
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Dritte
V-Phasenspulenanschlüsse 3313V und 2313V sind
in die dritte Nut 131 und zweite Nut 121 eingepasst.
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Dritte
W-Phasenspulenanschlüsse 3313W und 3413W sind
in die dritte Nut 131 eingepasst.
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Vierte
U-Phasenspulenanschlüsse 1314U und 1114U sind
in die erste Nut 111 eingepasst. Vierte V-Phasenspulenanschlüsse 2314V und 2114V sind
in die zweite Nut 121 eingepasst. Vierte W-Phasenspulenanschlüsse 3414W und 3114W sind
in die dritte Nut eingepasst. Die Anordnung, welcher Anschluss in
eine bestimmt Nut einzupassen ist, ist nicht bestimmt begrenzt,
solang diese angeordnet ist, die U-Phase, V-Phase und W-Phasenspulen
für den Betrieb einer drehenden Elektromaschine angeordnet
sind.
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Ein
Stecker 102, der einen Anschluss darstellt, ist an der
Schiene 100 bereitgestellt. Ein in dem Stecker 102 bereitgestellter
Metallanschluss ist mit jeder Sammelschiene verbunden. Die U-Phasen, V-Phasen
und W-Phasenspulenanschlüsse erstrecken sich in orthogonaler
Richtung hinsichtlich der Radialrichtung des Polygons, angedeutet
durch den Pfeil R.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Anschlussmoduls für
eine drehende Elektromaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung. Mit Bezugnahme auf 2 umfasst
eine Schiene 100 eine erste Nut 111, eine zweite
Nut 121, eine dritte Nut 131 und eine vierte Nut 141 einer
Ringform. Jede Nut ist im Verlauf deren Erstreckung unterbrochen ausgebildet.
Eine Rippe 101 zum Sichern der Sammelschiene ist an der
ersten Nut 111, der zweiten Nut 121, der dritten
Nut 131 und der vierten Nut 141 bereitgestellt.
Die Rippe 101 ist konfiguriert, um sich in der Axialrichtung
der polygonalen Form (die durch den Pfeil A angegebene Richtung)
zu erstrecken. Obwohl mindestens eine Rippe 101 an einer
der Seiten des Polygons bereitgestellt ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Rippe 101 kann
an einer der Seiten fehlen. Die Rippe 101 muss nicht an
allen Seiten bereitgestellt sein. Wenn die Rippe 101 bereitzustellen
ist, sind vorzugsweise mindestens zwei Rippen 101 pro Seite
bereitgestellt, um einen Druck gegen die Sammelschiene zu ermöglichen.
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Die
ersten Sammelschienen 11, 12 und 13 sind
in die erste Nut 111 eingepasst. Der erste U-Phasenspulenanschluss 1111U und
der vierte U-Phasenspulenanschluss 1114U sind an der ersten Sammelschiene 11 bereitgestellt.
Ein Steckeranschluss 11T ist an der ersten Sammelschiene 11 angebracht.
Energie wird von dem Steckeranschluss 11T zugeführt,
die an die erste Sammelschiene 11 transportiert wird.
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Die
erste Sammelschiene 12 ist in die erste Nut 111 eingepasst.
Der erste V-Phasenspulenanschluss 1211V und der zweite
V-Phasenspulenanschluss 1212V sind an der ersten Sammelschiene 12 bereitgestellt.
Die erste Sammelschiene 13 ist in der ersten Nut 111 eingepasst.
Der dritte U-Phasenspulenanschluss 1313U und der vierte
U-Phasenspulenanschluss 1314U sind an der ersten Sammelschiene 13 bereitgestellt.
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Die
zweite Sammelschiene 21 ist in die zweite Nut 121 eingepasst.
Der erste V-Phasenspulenanschluss 2111V und der vierte
V-Phasenspulenanschluss 2114V sind an der zweiten Sammelschiene 21 bereitgestellt.
Der Steckeranschluss 21T ist an der zweiten Sammelschiene 21 bereitgestellt.
Der Steckeranschluss 21T ist mit dem Stecker 102 verbunden.
Die zweite Sammelschiene 22 ist in die zweite Nut 121 eingepasst.
Der erste W-Phasenspulenanschluss 2211W und der zweite
W-Phasenspulenanschluss 2212W sind an der zweiten Sammelschiene 22 bereitgestellt.
Die zweite Sammelschiene 23 ist in die zweite Nut 121 eingepasst.
Der dritte V-Phasenspulenanschluss 2313V und der vierte
V-Phasenspulenanschluss 2314V sind an der zweiten Sammelschiene 23 bereitgestellt.
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Die
dritte Sammelschiene 31 ist in die dritte Nut 131 eingepasst.
Der vierte W-Phasenspulenanschluss 3114W und der erste
W-Phasenspulenanschluss 3111W sind an der dritten Sammelschiene 31 bereitgestellt.
Der Steckeranschluss 31T ist an der dritten Sammelschiene 31 bereitgestellt.
Der Steckeranschluss 31T ist mit dem Stecker 102 verbunden. Der
zweite U-Phasenspulenanschluss 3212U und der zweite V-Phasenspulenanschluss 3212V,
und ebenso der zweite W-Phasenspulenanschluss 3212W sind
an der dritten Sammelschiene 32 bereitgestellt. Die dritte
Sammelschiene 32 ist in die dritte Nut 131 eingepasst.
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Die
dritte Sammelschiene 33 ist in die dritte Nut 131 eingepasst.
Der dritte U-Phasenspulenanschluss 3313U, der dritte V-Phasenspulenanschluss 3313V und
der dritte W-Phasenspulenanschluss 3313W sind an der dritten
Sammelschiene 33 bereitgestellt.
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Die
vierte Sammelschiene 41 ist in die vierte Nut 141 eingepasst.
Der erste U-Phasenspulenanschluss 4111U und der zweite
U-Phasenspulenanschluss 4112U sind an der vierten Sammelschiene 41 bereitgestellt.
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Jede
Sammelschiene nimmt eine polygonale Form und eine flache Plattenform
ein. Die Dickerichtung der Sammelschiene entspricht der Radialrichtung
des Polygons, durch den Pfeil R angegeben. Diese Radialrichtung
entspricht der Richtung von dem Zentrum des Polygons in Richtung
der äußeren Umfangsseite. Die dritte Sammelschiene 32 dient
als ein neutraler Punkt, der die U-Phasenspule, die V-Phasenspule
und die W-Phasenspule verbindet. Die dritte Sammelschiene 33 dient
als ein neutraler Punkt, der die U-Phasenspule, V-Phasenspule und W-Phasenspule
verbindet. Obwohl in 2 ein dreiphasiger Wechselstrommotor
einer Sternverbindung gezeigt ist, ist die gegenwärtige
Erfindung nicht darauf beschränkt und kann bei einem dreiphasigen Spulenmotor
einer Deltaverbindung angewendet werden. Weiterhin ist die vorliegende
Erfindung bei einer drehenden Elektromaschine anwendbar, die ein
weiterer Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor ist, die eingerichtet
sind, die Spule mit einer Vielzahl von Sammelschienen zu verbinden.
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3 ist
eine teilweise vergrößerte Draufsicht einer Schiene.
Mit Bezugnahme auf 3 umfasst die Schiene 100 eine
erste Nut 111, eine zweite Nut 121, eine dritte
Nut 131 und eine vierte Nut 141, die sich parallel
zueinander erstrecken. Jede Nut erstreckt sich in der Längsrichtung
(Umfangsrichtung) der Schiene 100. Die erste Sammelschiene 11 ist
in die erste Nut 111 eingeführt. Die zweite Sammelschiene 21 ist
in die zweite Nut 121 eingefügt. Die dritte Sammelschiene 31 ist
in die dritte Nut 131 eingefügt. Die vierte Sammelschiene 41 ist
in die vierte Nut 141 eingeführt. Eine Rippe 101 zum
Positionieren einer Sammelschiene ist an jeder Nut bereitgestellt.
Eine Wölbung 101U, um die Rippe 101 aufzunehmen,
ist an jeder Sammelschiene bereitgestellt. Die Sammelschiene ist
konfiguriert, um mit der Rippe 101 eingepasst zu sein.
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4 ist
eine Teilansicht entlang des Pfeils IV-IV in 3. Mit Bezugnahme
auf 4 sind die erste, zweite, dritte und vierte Nut 111, 121, 131 und 141 rechteckiger
Form an der Schiene 100 bereitgestellt. Jede der ersten
Nut 111, zweiten Nut 121, dritten Nut 131 und
vierten Nut 141 sind konfiguriert, ein Ende aufzuweisen.
Obwohl die erste, zweite, dritte und vierte Nut 111, 121, 131 und 141 konfiguriert sind,
im Wesentlichen die gleiche Breite und Tiefe aufzuweisen, ist die
Konfiguration nicht darauf beschränkt. Die Tiefe und Breite
der ersten, zweiten, dritten und vierten Nut 111, 121, 131 und 141 kann angemessen
in Abhängigkeit auf die Dimension der eingeführten
Sammelschiene modifiziert sein. Darüber hinaus kann ein
Isolator oder dergleichen zwischen der Sammelschiene und der Schiene
bereitgestellt sein.
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Die
zweite Sammelschiene 21, die dritte Sammelschiene 31 und
die vierte Sammelschiene 41 weisen eine Breite (Dicke)
auf, die im Wesentlichen gleich der der zweiten Nut 121,
der dritten Nut 131 und vierten Nut 141 ist, und
in die entsprechenden Nuten eingepasst sind. 4 zeigt
die Rippe 101 nicht, da der Querschnitt davon nicht durch
die Seite verläuft, die durch die Rippe 101 verläuft.
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5 ist
eine Draufsicht einer Schiene gemäß einem weiteren
Aspekt. Mit Bezugnahme auf 5 unterscheiden
sich die zweite Sammelschiene 21, die dritte Sammelschiene 31 und
die vierte Sammelschiene 41 von den in 3 gezeigten
Sammelschienen dadurch, dass an der Schiene 100 des gegenwärtigen
Ausführungsbeispiels eine Wölbung zum Aufnehmen
einer Rippe 101 nicht bereitgestellt ist. Die zweite Sammelschiene 21,
die dritte Sammelschiene 31 und die vierte Sammelschiene 41 werden alle
durch die Rippe 101 gedrückt.
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang dem Pfeil VI-VI in 5.
Mit Bezugnahme auf 6 erstreckt sich die Rippe 101 in
der Dickerichtung (die Tieferichtung der Nut) der Schiene 100,
und liegt an der zweiten Sammelschiene 21, dritten Sammelschiene 31 und
vierten Sammelschiene 41 an. Obwohl eine Rippe in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel nicht an der ersten Nut 111 bereitgestellt
ist, kann eine Rippe an der ersten Nut 111 bereitgestellt sein.
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Die
zweite Sammelschiene 21, die dritte Sammelschiene 31 und
die vierte Sammelschiene 41 haben eine kleinere Breite
als die zweite Nut 121, die dritte Nut 131 und
die vierte Nut 141, d. h. sind dünner, und sind
in die entsprechenden Nuten eingepasst. Obwohl der Querschnitt von 6 nicht
durch die Rippe 101 verläuft, befindet sich die
Rippe 101 an der Rückseite, die in der Zeichnung
von dem Spalt zwischen jeder Nut und der Sammelschiene gezeigt ist.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Schiene. Mit
Bezugnahme auf 7 weisen die erste Nut 111,
die zweite Nut 121, die dritte Nut 131 und die
vierte Nut 141 eine vorbestimmte Tiefe auf, und erstrecken
sich entlang der Längsrichtung, und sind an der Schiene 100 bereitgestellt.
An der zweiten Nut 121, der dritten Nut 131 und
der vierten Nut 141 ragt eine Rippe 101 in der
Radialrichtung hervor, und erstreckt sich entlang der Axialrichtung der
Schiene 100. Die Form der Rippe 101 ist nicht
auf das in 7 gezeigte Dreiecksprisma beschränkt, und
eine weitere prismische Form kann angewendet werden. Alternativ
kann eine kreisförmige Säule, eine halbkreisförmige
Säule oder eine halbelliptische Säule verwendet
werden.
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Die
Rippe 101 ist derart bereitgestellt, um von den Seitenflächen 121f, 131f und 141f,
die jede Nut definieren, hervorzuragen. Obwohl sich die Rippe 101 in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel der Axialrichtung
erstreckt, ist die Anordnung nicht darauf beschränkt. Die
Rippe 101 kann sich so erstrecken, um die Axialrichtung
zu schneiden. Weiterhin kann die Höhe der Rippe 101,
d. h. die Distanz von den Seitenflächen 121f, 131f und 141f zu
dem Scheitelpunkt 101t der Rippe 101, wie in dem
gegenwärtigen Ausführungsbeispiel konstant, oder
nicht sein. Die Rippe 101, die an jeder Nut bereitgestellt
ist, kann an dem gleichen Radius platziert sein, oder anstatt des
gleichen Radius in zufälliger Weise platziert sein.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Steckers. Mit Bezugnahme auf 8 ist
ein Stecker 102 an der Schiene 100 angebracht.
Die Schiene 100 und der Stecker 102 können einstückig
ausgebildet sein, oder können als individuelle Einheiten
ausgebildet und anschließend aneinander befestigt sein.
Der U-Phasenspulenanschluss 102U, der V-Phasenspulenanschluss 102V und
der W-Phasenspulenanschluss 102W sind in dem Stecker 102 bereitgestellt. Der
U-Phasenspulenanschluss 102U ist mit der U-Phasenspule
verbunden. Der V-Phasenspulenanschluss 102V ist mit der
V-Phasenspule verbunden. Der W-Phasenspulenanschluss 102W ist
mit der W-Phasenspule verbunden. Wenn Energie von dem U-Phasenspulenanschluss 102U,
dem V-Phasenspulenanschluss 102V und dem W-Phasenspulenanschluss 102W zugeführt
wird, wird die Energie an die U-Phasenspule, die V-Phasenspule und
die W-Phasenspule transportiert, um ein Erzeugen eines magnetischen
Feldes an jeder Spule zu verursachen. Daher dreht sich ein Rotor,
der die drehende Elektromaschine (Motor) bildet.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht eines Stators, der ein Anschlussmodul
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Mit
Bezugnahme auf 9 umfasst ein Stator 2 eine
erste U-Phasenspule 11U, eine erste V-Phasenspule 11V,
eine erste W-Phasenspule 11W, eine zweite U-Phasenspule 12U,
eine zweite V-Phasenspule 12V, eine zweite W-Phasenspule 12W,
eine dritte U-Phasenspule 13U, eine dritte V-Phasenspule 13V,
eine dritte W-Phasenspule 13W, eine vierte U-Phasenspule 14U,
eine vierte V-Phasenspule 14V und eine vierte W-Phasenspule 14W,
die entlang dem Umfang des gleichen Kreises angeordnet sind. Die
erste U-Phasenspule 11U ist mit einem um den Zahn gewickelten leitfähigen
Draht 511U ausgebildet. Der leitfähige Draht 511U besitzt
ein Ende, das mit dem ersten U-Phasenspulenanschluss 4111U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem ersten U-Phasenspulenanschluss 1111U verbunden.
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Die
erste V-Phasenspule 11V ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 511V ausgebildet. Der leitfähige
Draht 511V besitzt ein Ende, das mit dem ersten V-Phasenspulenanschluss 1211V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem V-Phasenspulenanschluss 2111V verbunden.
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Die
erste W-Phasenspule 11W ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 511W ausgebildet. Der leitfähige
Draht 511W besitzt ein Ende, das mit dem ersten W-Phasenspulenanschluss 2111W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem W-Phasenspulenanschluss 3111W verbunden.
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Die
zweite U-Phasenspule 12U ist mit einen um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 512U ausgebildet. Der leitfähige
Draht 512U besitzt ein Ende, das mit dem zweiten U-Phasenspulenanschluss 3212U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten U-Phasenspulenanschluss 4112U verbunden.
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Die
zweite V-Phasenspule 12V ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 512V ausgebildet. Der leitfähige
Draht 512V besitzt ein Ende, das mit dem zweiten V-Phasenspulenanschluss 3212V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten V-Phasenspulenanschluss 1212V verbunden.
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Die
zweite W-Phasenspule 12W ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 512W ausgebildet. Der leitfähige
Draht 512W besitzt ein Ende, das mit dem zweiten W-Phasenspulenanschluss 3212W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten W-Phasenspulenanschluss 2112W verbunden.
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Die
dritte U-Phasenspule 13U ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 513U ausgebildet. Der leitfähige
Draht 513U besitzt ein Ende, das mit dem dritten U-Phasenspulenanschluss 3313U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten U-Phasenspulenanschluss 1313U verbunden.
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Die
dritte V-Phasenspule 13V ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 513V ausgebildet. Der leitfähige
Draht 513V besitzt ein Ende, das mit dem dritten V-Phasenspulenanschluss 3313V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten V-Phasenspulenanschluss 2213V verbunden.
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Die
dritte W-Phasenspule 13W ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 513W ausgebildet. Der leitfähige
Draht 513W besitzt ein Ende, das mit dem dritten W-Phasenspulenanschluss 3313W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten W-Phasenspulenanschluss 3413W verbunden.
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Die
vierte U-Phasenspule 14U ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 514U ausgebildet. Der leitfähige
Draht 514U besitzt ein Ende, das mit dem vierten U-Phasenspulenanschluss 4314U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten U-Phasenspulenanschluss 1114U verbunden.
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Die
vierte V-Phasenspule 14V ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 514V ausgebildet. Der leitfähige
Draht 514V besitzt ein Ende, das mit dem vierten V-Phasenspulenanschluss 2214V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten V-Phasenspulenanschluss 2114V verbunden.
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Die
vierte W-Phasenspule 14W ist mit einem um den Zahn gewickelten
leitfähigen Draht 514W ausgebildet. Der leitfähige
Draht 514W besitzt ein Ende, das mit dem vierten W-Phasenspulenanschluss 3414W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten W-Phasenspulenanschluss 3114W verbunden.
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Aufgrund
dessen, dass jeder Spulenanschluss eine Wölbung aufweist,
die konfiguriert ist, jeden leitfähigen Draht zu erreichen,
wird eine Verbindung zwischen einem leitfähigen Draht und
dem Anschluss sichergestellt. Jede Spule entspricht einer Kassettenspule.
Jede Spule ist mit einem um den Zahn gewickelten leitfähigen
Draht ausgebildet, bevor diese in einen Stator 2 eingebaut
wird. Eine Trennplatte 11 ist zwischen der Vielzahl von
Spulen bereitgestellt, die dazu dient, eine Isolierung zwischen
benachbarten Spulen sicherzustellen. Die Schiene 100 ist
an einem Statorkern 110, der das Basiselement darstellt,
angebracht. Der Statorkern 110 besteht aus magnetischem
Material, wie etwa einer elektromagnetischen Stahlplatte. Die polygonale Schiene 100 mit
dem eingepassten Statorkern 110 wird durch ein Basiselement 110 gehalten
und positioniert.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht eines durch ein Formteil eingegossenen
Stators. Mit Bezugnahme auf 10 sind
die Schiene und die auf dem Basiselement 110 platzierte
Spule durch ein aus Harz gebildetes Formteil 120 eingegossen.
Demzufolge werden das Positionieren jeder Spule sowie eine Isolierung
zwischen benachbarten Spulen sichergestellt. Das auf Harz basierende
Eingießen ist nicht, wie in 10 gezeigt,
auf das Formbilden beschränkt. Eine Konfiguration zum Sicherstellen
eines Positionierens jeder Spule kann durch Anwenden von Isolierharz,
wie etwa Lack auf der Oberfläche der Spule, angewendet
werden.
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Ein
Anschlussmodul 1 für eine drehende Elektromaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine
polygonale Schiene 100, in der eine erste Nut 111,
eine zweite Nut 121, eine dritte Nut 131 und eine
vierte Nut 141 enthalten sind, die sich in der Umfangsrichtung
erstrecken, und eine erste Sammelschiene 11 bis vierte
Sammelschiene 41 von polygonaler Form, die in eine Nut
eingepasst sind. Die erste bis vierte Nut 111, 121, 131 und 141 sind
in der Radialrichtung der polygonalen Form voneinander beabstandet
angeordnet. Die Dickerichtung der ersten Sammelschiene 11 bis
vierten Sammelschiene 41 entspricht der Radialrichtung
der polygonalen Form. Die erste Sammelschiene 11 bis vierte
Sammelschiene 41 umfasst U-Phasen- bis W-Phasenspulenanschlüsse,
die sich axial des Polygons erstrecken, und mit der Spule verbunden
sind. Eine Rippe 101, die an der Sammelschiene anliegt,
um die Sammelschiene in der Radialrichtung der polygonalen Form
zu drücken, ist an der ersten Nut 111 bis vierten
Nut 141 bereitgestellt. Das Anschlussmodul umfasst weiterhin
einen Stecker 102 für das Ausgangskabel, der als
an der Schiene 100 bereitgestellter Anschlussblock funktioniert.
Eine innere Umfangsfläche 105, die als flache
Fläche dargestellt ist, an die eine Kassettenspule anliegt,
befindet sich an der inneren Umfangsseite der Schiene 100.
Ein Stator 2, der einen Abschnitt der drehenden Elektromaschine
der vorliegenden Erfindung bildet, umfasst das vorstehende Anschlussmodul 1 für
eine drehende Elektromaschine, eine erste U-Phasenspule 11U bis
vierte W-Phasenspule 14W, die eine Kassettenspule gebündelter
Wicklungen bildet, und an der inneren Umfangsfläche 105 der
Schiene 100 anliegt, und ein Formelement 120 zum
Eingießen der Schiene 100 und der Kassettenspule.
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Eine
in einer polygonalen Form ausgebildete Harzschiene 100 für
eine Isolierung wird als ein Motoranschlussmodul für ein
Hybrid- oder Elektrofahrzeug der vorliegenden Erfindung angewendet.
Eine Vielzahl von aus Kupfer ausgebildeten Sammelschienen sind in
der Harzschiene 100 angebracht, und mit den Spulenwicklungen
des Motors über Anschlüsse, die als ein Dichtmittel
funktionieren, verbunden, und bilden eine elektrische Schaltung.
In dem Fall einer Kombination mit einem Motor gebündelter
Wicklungen wird der Raum des Hinterjochs 18 der Spule effizient
genutzt, um ein Miniaturisieren des Motors als solches zu ermöglichen.
Weiterhin kann die Genauigkeit verbessert werden, da die Sammelschiene selbst
in einer polygonalen Form formgepresst ist. Zusätzlich
kann die Genauigkeit der Schiene 100 und der Sammelschiene
verbessert werden, was eine automatische Montage ermöglicht.
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Die
Sammelschiene wird aufgrund der Rippe 101 in der Harzschiene 100 durch
Drücken der Sammelschiene in Richtung der inneren Wand
gesichert. In diesem Fall wird das Harzformen der Schiene 100 gerade
durch Ausbilden der Rippe in der Schiene 100 vereinfacht.
Durch die Konfiguration eines Drückens der Sammelschiene
in Richtung der inneren Wandseite wird das Hervorragen in Richtung
des hinteren Jochs auf das Minimum reduziert, was ein Miniaturisieren
des Motors ermöglicht.
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Dadurch,
dass die Sammelschiene durch die Rippe gesichert wird, wird die
Genauigkeit verbessert, ohne eine Verschiebung aufgrund einer Rückwirkung.
Daher kann einem automatischen Montieren Rechnung getragen werden.
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Der
U-Phasenspulenanschluss 102U, der V-Phasenspulenanschluss 102V und
der W-Phasenspulenanschluss 102W, die eine Elektrode an
dem Herausziehabschnitt der Sammelschiene bilden, sind durch Schweißen
oder mit Hilfe eines Dorns gesichert, und mit einem aus Harz gebildeten Gehäuse bedeckt,
um den Stecker 102 zu bilden. Eine Nutform zum Gießen
oder ein O-Ring kann in Anbetracht des Gießens an dem Stecker 102 angebracht
sein. Demzufolge wird eine direkte Verbindung mit einer externen
Quelle ermöglicht. Daher kann die Anzahl von Komponenten,
wie etwa des Anschlussblocks reduziert werden. Weiterhin kann die
Positionsgenauigkeit leicht verbessert werden, da die Position der Sammelschiene
und der Anschlüsse durch das Gehäuse beibehalten
wird. Eine Abdichtung wird durch Bilden des Motors aus Harzguss
vereinfacht, im Hinblick darauf, die Kosten zu reduzieren und eine
Massenproduktion zu ermöglichen.
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Obwohl
der Raum in Anbetracht von Werkzeugen und/oder zum Sicherzustellen
der Isolierdistanz in der Dornbefestigungsphase mit Hilfe eines Anschlussblocks
notwendig ist, kann die Freiheit bei der Verbindung mit einer Spule
verbessert werden, da der Anschlussabschnitt anhand der vorliegenden Konfiguration
reduziert werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung wird bei einer drehenden Elektromaschine mit
gebündelten Wicklungen angewendet, in der ein Anschlussmodul 1 für eine
drehende Elektromaschine eines Statorkerns 110 mit gestapelten
elektromagnetischen Stahlplatten angeordnet sind. Das Anschlussmodul 1 für
eine drehende Elektromaschine ist in einer polygonalen Form in Verbindung
mit der Anzahl von Schlitzen in dem Statorkern 110 ausgebildet.
Der Stecker 102 ist einstückig an dem vorderen
Ende ausgebildet. Eine als Kassettenspule bezeichnete Spule ist
in dem Statorkern 110 eingepasst, und eine Verbindung mit
dem Anschlussmodul 1 für eine drehende Elektromaschine
wird durch Abdichten geschaffen. Anschließend wird der
Stecker 102 zum gesamten Eingießen des Motors
abgedichtet.
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Ein
weiteres Beispiel basierend auf der Konfiguration eines Steckers 102 als
einfache leitfähige Anschlüsse ist möglich.
Die Form des Steckergehäuses kann einstückig mit
dem Eingießen gebildet sein.
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Es
sollte verstanden sein, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele
veranschaulichend und in jedem Aspekt nicht einschränkend
sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch den Wortlaut
der Patentansprüche definiert, anstatt anhand der vorstehenden
Beschreibung, und ist beabsichtigt, jegliche Modifikation innerhalb
des Umfangs und der Bedeutung von Äquivalenten der Bezeichnungen
der Patentansprüche zu umfassen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung kann in dem Gebiet einer drehenden Elektromaschine,
die zum Beispiel in einem Fahrzeug eingebaut ist, angewendet werden.
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Zusammenfassung
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Es
ist ein Anschlussmodul für eine elektrische Drehmaschine
bereitgestellt, das eine automatische Montage ermöglicht.
Das Anschlussmodul (1) für eine elektrische Drehmaschine
umfasst eine polygonale Schiene (100), die mit einer Nut
(111, 121, 131, 141) und einer
in die Nut (111, 121, 131, 141) eingepassten
polygonalen Sammelschiene (11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 34, 41)
ausgestattet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-284279 [0002]
- - JP 2004-242472 [0002]
- - JP 9322459 [0002]