DE112008002806B4

DE112008002806B4 - Drehende elektrische Maschine

Info

Publication number: DE112008002806B4
Application number: DE112008002806.0T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Endo; Eiji Yamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: JP2009106003A; US20100207466A1; DE112008002806T5; WO2009051161A1; JP4301334B2; CN101828323B; CN101828323A; US8269387B2

Abstract

Drehende elektrische Maschine, welche aufweist: einen drehbar vorgesehenen Rotor (120); und einen ringförmigen Stator (130) mit einem ringförmig ausgebildeten Statorkern, der um den Rotor herum angeordnet ist, und einem Wicklungsabschnitt, welcher durch Wickeln eines Teils eines Spulendrahts (230U1) um den Statorkern gebildet ist, wobei der Statorkern eine Vielzahl von geteilten Statorkernen (150) aufweist, welche in Umfangsrichtung des Stators aneinandergereiht sind, wobei ein geteilter Statorkern einen Jochabschnitt (152), der sich in Umfangsrichtung des Stators erstreckt, und einen Statorzahn (151) aufweist, welcher vom Jochabschnitt zum Rotor vorspringt und an welchem der Wicklungsabschnitt angebracht ist, und der Spulendraht einen Wicklungsabschnitt (130U1), welcher um den Statorzahn gewickelt ist, einen herausgezogenen Abschnitt (135U1), welcher von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts über den Jochabschnitt herausgezogen ist, und einen Verdrahtungsabschnitt (134U1) aufweist, welcher von dem anderen Endabschnitt des Wicklungsabschnitts herausgezogen ist, um sich über den Jochabschnitt zu erstrecken, und welcher mit einem herausgezogenen Abschnitt eines anderen Spulendrahts einschließlich eines Wicklungsabschnitts verbunden ist, der in Umfangsrichtung des Stators vom Wicklungsabschnitt beabstandet vorgesehen ist, wobei der Spulendraht einen ersten Spulendraht, dem Wechselstrom einer ersten Phase zugeführt wird, einen zweiten Spulendraht, der mit dem ersten Spulendraht verbunden ist, einen dritten Spulendraht, dem Wechselstrom einer zweite Phase zugeführt wird, und einen vierten Spulendraht, der mit dem dritten Spulendraht verbunden ist, aufweist, ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehende elektrische Maschine, insbesondere eine drehende elektrische Maschine mit einer Vielzahl von geteilten Statorkernen, welche eine Reduzierung der Anzahl der Teile und eine kleinere Baugröße erreicht.
Um die Anbringung einer Wicklung zu ermöglichen, wurden bisher verschiedene Arten von drehenden elektrischen Maschinen vorgeschlagen. Zum Beispiel weist ein in der veröffentlichten japanischen Patentschrift JP 2004-159 427 A beschriebener bürstenloser Motor sich radial erstreckende Zähne und einen dosenförmigen Körper auf, der radial innere Endabschnitte der Zähne miteinander koppelt und einen Bodenabschnitt hat, der ein ausgebildetes Ende abschließt, bei dem eine Wicklung um jeden Zahn gewickelt ist. Beim Anbringen jeder Wicklung an die Zähne wird eine zuvor zur Ausbildung einer Vielzahl von Spulen gewickelte Wicklung an den Zähnen befestigt, so dass die Spulen gleichzeitig an den Zähnen befestigt werden. Ein kreuzender Draht, der sich von einem vorgeschriebenen Zahn zu einem anderen Zahn erstreckt, ist entlang des Bodenabschnitts des becherförmigen Körpers angeordnet.
Im Vergleich zu einem Beispiel, bei dem jede um einen jeweiligen Zahn gewickelte Wicklung über ein Verbindungsteil, wie z. B. einer Stromschiene, verbunden ist, kann somit die Anzahl der Teile reduziert werden und die Verbindung erleichtert werden.
Darüber hinaus weist ein in der veröffentlichten japanischen Patentschrift JP 2002-199 644 A beschriebener Drehstrommotor einen Stator mit einer aus Drehstromspulen bestehenden Spulenanordnung auf. Ein Neutralpunkt jeder Spule ist mit einer aus einem leitenden Material gebildeten Stromschiene verbunden und diese Stromschiene ist an einer Außenseite der Spulenanordnung angeordnet. Durch dieses Anordnen der Stromschiene um einen Außenumfang der Spulenanordnung liegen ein Bündel von Verbindungsleitungen der Neutralpunkte und die Neutralpunkte nicht nebeneinander in axialer Richtung der Spulenanordnung, wodurch eine Reduzierung der axialen Länge des Motors erreicht wird.
Bei dem in der veröffentlichten japanischen Patentschrift JP 2004-159 427 A beschriebenen bürstenlosen Motor ist der becherförmige Körper jedoch ein wesentliches Teil, weshalb die Anzahl der Teile nicht reduziert werden kann. Da der kreuzende Draht an dem Bodenabschnitt des becherförmigen Körpers angeordnet ist, kann darüber hinaus die axiale Länge nicht ausreichend reduziert werden.
Bei dem in der veröffentlichten japanischen Patentschrift JP 2002-199 644 A beschriebenen Drehstrommotor ist die Spule als verteilte Wicklung ausgebildet. Im Allgemeinen ist bei einer verteilten Wicklung der Füllfaktor der Spule niedrig und die Länge einer Spule lang, was zu großen Kupferverlusten führt.
Zur Lösung eines solchen Problems kann ein Verfahren zur Implementierung eines Stators angewandt werden, bei welchem ein Statorkern mit einer Vielzahl von geteilten Statorkernen ausgebildet wird, wobei eine Spule um jeden geteilten Statorkern herum gewickelt ist und die geteilten Statorkerne mit den gewickelten Spulen ringförmig angeordnet werden. Da gemäß diesem Verfahren die Spule um jeden geteilten Statorkern herum gewickelt wird, kann der Füllfaktor der Spule verbessert werden und die Länge der Spule reduziert werden, so dass die Kupferverluste reduziert werden können.
Bei einer drehenden elektrischen Maschine mit einer solchen Vielzahl von geteilten Statorkernen sollten jedoch die an den jeweiligen geteilten Statorkernen angebrachten Spulen miteinander verbunden sein. Als ein Verfahren zum Verbinden der Spulen ist es z. B. möglich, die Spulen miteinander durch ein ringförmiges Stromverteilungsteil zu verbinden, indem das ringförmige Stromverteilungsteil an einer Stelle neben dem Stator in einer Richtung der Mittelachse des Stators angeordnet wird.
Das Anordnen eines solchen Stromverteilungsteils führt jedoch zu einer größeren Länge der drehenden elektrischen Maschine in Richtung der Mittelachse und erhöht weiter die Anzahl der Teile.
In der JP H11-18 331 A ist ein Stator eines Elektromotors mit Innenrotor beschrieben, der Segmente mit jeweils einem Jochteil und einem Polzahn aufweist. Auf die Segmente sind Zahnspulen gewickelt. Spulenverbindungen sind in Nuten eines radial abstehenden Flansches eines isolierenden Spulenkörpers angeordnet.
DE 41 26 019 A1 offenbart einen Drehfeldmotor mit einem Rotor, der in einem Stator drehbar gelagert ist und eine Anzahl von Polen aufweist. Der Stator weist ein Statorblechpaket mit einer Anzahl von Nuten und Stegen auf, wobei in den Nuten eine Schleifenwicklung mit mehreren, aus Flachdraht bestehenden Wickelsträngen angeordnet ist.
JP 2004-080 860 A betrifft eine Motorkomponente mit einem Kern und einer Mehrzahl von Wicklungen, die durch einen durchgehenden Wicklungsdraht gebildet sind. Der Wicklungsdraht ist teilweise rechteckförmig gebogen und weist trapezförmig verlaufende Abschnitte auf. Hierbei wird eine Erhöhung des Füllfaktors angestrebt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine drehende elektrische Maschine mit einer Vielzahl von geteilten Statorkernen bereitzustellen, welche eine Reduzierung der Teileanzahl und eine kürzere Länge der drehenden elektrischen Maschine in Richtung der Mittelachse ermöglicht.
Eine drehende elektrische Maschine weist gemäß der vorliegenden Erfindung die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf.
Der Statorkern weist eine Vielzahl von geteilten Statorkernen auf, welche in Umfangsrichtung des Stators aneinandergereiht sind, und der geteilte Statorkern weist einen Jochabschnitt, der sich in Umfangsrichtung des Stators erstreckt, und einen Statorzahn auf, welcher von dem Jochabschnitt zum Rotor hin vorspringt und an welchem der Wicklungsabschnitt angebracht wird. Der Spulendraht weist den um den Statorzahn gewickelten Wicklungsabschnitt, einen herausgezogenen Abschnitt, der von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts über den Jochabschnitt herausgezogen ist, und einen Wicklungsabschnitt auf, welcher von dem anderen Endabschnitt des Wicklungsabschnitts herausgezogen ist, um sich über den Jochabschnitt zu erstrecken, und mit einem herausgezogenen Abschnitt eines anderen Spulendrahts verbunden ist, welcher einen anderen Wicklungsabschnitt aufweist, der von dem Wicklungsabschnitt in Umfangsrichtung des Stators beabstandet vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist der Verdrahtungsabschnitt von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts auf einer radial äußeren Seite des Stators über den Jochabschnitt herausgezogen, und der gezogene Abschnitt ist von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts auf einer radial inneren Seite des Stators über den Jochabschnitt herausgezogen.
Vorzugsweise weist die drehende elektrische Maschine ferner ein an dem Statorzahn angebrachtes Isolierteil zum Isolieren des Spulendrahts und des Statorzahns voneinander auf. Das Isolierteil weist einen Statorzahnaufnahmeabschnitt mit einem ausgebildeten Durchgangsloch zur Aufnahme des Statorzahns und einen Vorsprungsabschnitt auf, welcher von dem Statorzahnaufnahmeabschnitt vorspringend ausgebildet ist und sich entlang einer Innenumfangsfläche des Jochabschnitts erstreckt. Der Vorsprungsabschnitt hat einen ausgebildeten Führungsabschnitt zum Führen des Verdrahtungsabschnitts von dem Wicklungsabschnitt zum Jochabschnitt.
Vorzugsweise weist das Isolierteil einen Jochisolierabschnitt zum Isolieren des Verdrahtungsabschnitts und des gezogenen Abschnitts von dem Jochabschnitt auf. Vorzugsweise hat der Spulendraht senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Spulendrahts einen rechteckigen Querschnitt und der Wicklungsabschnitt wird durch Wickeln und Schichten des Spulendrahts von einem Basisabschnitt des Statorzahn, welcher sich auf der Seite des Jochabschnitts befindet, zum Spitzenabschnitt hin, welcher sich radial innerhalb des Stators befindet, aufgebaut.
Der Spulendraht weist einen ersten Spulendraht, welcher mit einem Wechselstrom einer ersten Phase versorgt wird, einen zweiten Spulendraht, der mit dem ersten Spulendraht verbunden ist, einen dritten Spulendraht, der mit einem Wechselstrom einer zweiten Phase versorgt wird, und einen vierten Spulendraht auf, der mit dem dritten Spulendraht verbunden ist.
Ein dritter Wicklungsabschnitt des dritten Spulendrahts ist in Umfangsrichtung des Stators an einer Stelle neben einem ersten Wicklungsabschnitt des ersten Spulendrahts vorgesehen und ein zweiter Wicklungsabschnitt des zweiten Spulendrahts ist bezüglich des dritten Wicklungsabschnitts des dritten Spulendrahts gegenüber dem ersten Wicklungsabschnitt angeordnet. Ferner ist ein vierter Wicklungsabschnitt des vierten Spulendrahts bezüglich des zweiten Wicklungsabschnitts gegenüber dem dritten Wicklungsabschnitt angeordnet und ein erster Verdrahtungsabschnitt des ersten Spulendrahts ist mit einem zweiten herausgezogenen Abschnitt des zweiten Spulendrahts über eine Außenumfangsseite des dritten Wicklungsabschnitts verbunden. Ein dritter Verdrahtungsabschnitt des dritten Spulendrahts ist mit einem vierten herausgezogenen Abschnitt des vierten Spulendrahts über eine Außenumfangsseite des zweiten Wicklungsabschnitts verbunden und ein dritter herausgezogener Abschnitt des dritten Spulendrahts erstreckt sich vom Stator radial nach außen zwischen dem ersten Verdrahtungsabschnitt und dem Jochabschnitt und ist in Richtung der Mittelachse des Stators zur Aufnahme des ersten Verdrahtungsabschnitts auf einer Seite radial außerhalb des Stators relativ zum ersten Verdrahtungsabschnitt gebogen. Der zweite herausgezogene Abschnitt des zweiten Spulendrahts erstreckt sich vom Stator radial nach außen zwischen dem dritten Verdrahtungsabschnitt und dem Jochabschnitt und ist in Richtung der Mittelachse des Stators zur Aufnahme des dritten Verdrahtungsabschnitts auf einer Seite radial außerhalb des Stators relativ zum dritten Verdrahtungsabschnitt gebogen.
Bei der erfindungsgemäßen drehenden elektrischen Maschine kann die Anzahl der Teile der drehenden elektrischen Maschine reduziert und die Länge in Richtung der Mittelachse der drehenden elektrischen Maschine verkürzt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators.
3 ist eine Draufsicht des Stators, welche einen Verbindungszustand jeder Spule zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht jedes geteilten Statorkerns.
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche Details eines Spulendrahts zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die Details eines Spulendrahts zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht des geteilten Statorkerns, an welchem eine U-Phasen-Spule des in 5 gezeigten Spulendrahts befestigt ist, und ein Isolierteil, welches an diesem geteilten Statorkern befestigt ist.
8 ist eine Draufsicht des geteilten Statorkerns.
9 ist eine Rückansicht von einer radialen Außenseite.
10 ist eine Draufsicht der U-Phasen-Spule und eines Abschnitts in dessen Nähe.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand im Herstellungsprozess der drehenden elektrischen Maschine zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Schritts, welcher auf den in der 11 gezeigten Zustand folgt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand in einem Herstellungsprozess der drehenden elektrischen Maschine zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schritt zeigt, welcher auf den in der 13 gezeigten Zustand folgt.
BEZUGSZEICHENLISTE

100 drehende elektrische Maschine; 110 Drehwelle; 120 Rotor; 121 Rotorkern; 122 Dauermagnet; 124 Harz; 126 Magneteinführungsöffnung; 130 Stator; 131U U-Phasen-Spule; 131V V-Phasen-Spule; 131W W-Phasen-Spule; 134U U-Phasen-Verdrahtung; 134V V-Phasen-Verdrahtung; 134W W-Phasen-Verdrahtung; 135U U-Phasen-Anschlussabschnitt; 135V V-Phasen-Anschlussabschnitt; 135W W-Phasen-Anschlussabschnitt; 136U U-Phasen-Außenanschlussabschnitt; 136V V-Phasen-Außenanschlussabschnitt; 136W W-Phasen-Außenanschlussabschnitt; 140 Neutralpunkt; 150 geteilter Statorkern; 151 Statorzahn; 152 Jochabschnitt; 160 Isolator; 161 Zahnaufnahmeabschnitt; 162 Vorsprungsabschnitt; 163 Jochisolierungsabschnitt; und 164 Jochisolierungsabschnitt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine drehende elektrische Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 14 beschrieben. Wenn in der unten beschriebenen Ausführungsform eine Anzahl, ein Betrag oder dergleichen erwähnt wird, ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, sofern nicht anders angegeben, nicht notwendigerweise auf eine solche Anzahl, einen solchen Betrag oder dergleichen beschränkt. Darüber hinaus ist, soweit nicht anders angegeben, in der folgenden Ausführungsform nicht jede Komponente unbedingt essentiell für die vorliegende Erfindung. Wenn im Folgenden eine Vielzahl von Ausführungsformen gezeigt ist, ist darüber hinaus, sofern nicht anders angegeben, auch eine geeignete Kombination der Merkmale in den Ausführungsformen ursprünglich erfasst.
1 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden elektrischen Maschine 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der 1 gezeigt ist, weist die drehende elektrische Maschine 100 eine um eine Drehmittelachse O drehbar gelagerte Drehwelle 110, einen fest an der Drehwelle 110 vorgesehenen Rotor 120 und einen ringförmig um den Rotor 120 angeordneten Stator 130 auf.
Der Rotor 120 weist einen zylinderförmig ausgebildeten Rotorkern 121 und einen Dauermagneten 122 auf, welcher in einer in dem Rotorkern 121 ausgebildeten Magneteinführungsöffnung 126 eingesetzt ist und sich in Richtung der Drehmittelachse O erstreckt. Der Rotorkern 121 wird z. B. durch Aufeinanderschichten einer Vielzahl von elektromagnetischen Blechen ausgebildet oder wird durch einen Pulverkern oder dergleichen gebildet. Der Dauermagnet 122 wird in der Magneteinführungsöffnung 126 mittels Harz 124 befestigt, mit welchem die Magneteinführungsöffnung 126 gefüllt wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators 130. Wie in der 2 gezeigt ist, weist der Stator 130 eine Vielzahl von geteilten Statorkernen 150, welche ringförmig um die Drehmittelachse O angeordnet sind, und eine Spule 131, welche um den geteilten Statorkern 150 gewickelt ist, auf.
3 ist eine Draufsicht eines Stators 130, welche einen Verbindungszustand jeder Spule 131 zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht jedes geteilten Statorkerns 150. In den 3 und 4 wird die drehende elektrische Maschine 100 mit Strom aus einer Batterie über nicht gezeigte Inverter und Konverter versorgt. Gleichstrom aus der Batterie wird durch den Inverter und den Konverter zur Versorgung der drehenden elektrischen Maschine 100 in einen Drei-Phasen-Wechselstrom umgewandelt.
Jeder geteilte Statorkern 150 weist einen Jochabschnitt 152, der sich entlang einer Umfangsrichtung des Stators 130 erstreckt, und einen Statorzahn 151 auf, welcher von dem Jochabschnitt 152 zum in der 1 gezeigten Rotor 120 hin vorspringt.
Die in der 3 gezeigte drehende elektrische Maschine 100 weist einen U-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136U, dem ein U-Phasen-Wechselstrom zugeführt wird, einen V-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136V, dem ein V-Phasen-Wechselstrom zugeführt wird, und einen W-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136W, dem ein W-Phasen-Wechselstrom zugeführt wird, auf.
In Umfangsrichtung des Stators 130 sind eine Vielzahl von geteilten Statorkernen 150V1, 150U1, 150W1 bis 150V6, 150U6, 150W6 aneinander gereiht. Spulen 130V1, 130U1, 130W1 bis 130V6, 130U6, 130W6, welche durch Wickeln eines Teils der Spulendrähte 230V1, 230U1, 230W1 bis 230V6, 20U6, 230W6 gebildet werden, sind an den geteilten Statorkernen 150V1, 150U1, 150W1 bis 150V6, 150U6, 150W6 befestigt. Spuledrähte 230V1, 230U1, 230W1 bis 230V6, 230U6, 230W6 weisen Spulen 130V1, 130U1, 130W1 bis 130V6, 130U6, 130W6, Anschlussabschnitte 135V1, 135U1, 135W1 bis 135V5, 135U5, 135W5, welche mit inneren Endabschnitten dieser Spulen 130V1, 130U1, 130W1 bis 130V6, 130U6, 130W6 verbunden ist, und Verdrahtungen 134V1, 134U1, 134W1 bis 134V5, 134U5, 134W5 auf, welche mit äußeren Endabschnitten der Spulen 130V1, 130U1, 130W1 bis 130V6, 130U6, 130W6 verbunden sind.
Die V-Phasen-Verdrahtung 134V1 des Spulendrahts 230V2 ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V1 des Spulendrahts 230V1 verbunden, so dass die V-Phasen-Spule 131V1 und die V-Phasen-Spule 131V2 elektrisch miteinander verbunden sind. Die V-Phasen-Verdrahtung 134V2 des Spulendrahts 230V3 ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V2 des Spulendrahts 230V2 verbunden, so dass die V-Phasen-Spule 131V2 und die V-Phasen-Spule 131V3 elektrisch miteinander verbunden sind. Die V-Phasen-Verdrahtung 134V3 des Spulendrahts 230V4 ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V3 des Spulendrahts 230V3 verbunden, so dass die V-Phasen-Spule 131V3 und die V-Phasen-Spule 131V4 elektrisch miteinander verbunden sind. Die V-Phasen-Verdrahtung 134V4 des Spulendrahts 230V5 ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V4 des Spulendrahts 230V4 verbunden, so dass die V-Phasen-Spule 131V4 und die V-Phasen-Spule 131V5 elektrisch miteinander verbunden sind. Die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 des Spulendrahts 230V6 ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V5 des Spulendrahts 230V5 verbunden, so dass die V-Phasen-Spule 131V5 und die V-Phasen-Spule 131V6 elektrisch miteinander verbunden sind.
Die U-Phasen-Verdrahtung 134U1 des Spulendrahts 230U2 ist mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U1 des Spulendrahts 230U1 verbunden, so dass die U-Phasen-Spule 131U1 und die U-Phasen-Spule 131U2 elektrisch miteinander verbunden sind. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U2 des Spulendrahts 230U3 ist mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U2 des Spulendrahts 230U2 verbunden, so dass die U-Phasen-Spule 131U2 und die U-Phasen-Spule 131U3 elektrisch miteinander verbunden sind. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U3 des Spulendrahts 230U4 ist mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U3 des Spulendrahts 230U3 verbunden, so dass die U-Phasen-Spule 131U3 und die U-Phasen-Spule 131U4 elektrisch miteinander verbunden sind. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U4 des Spulendrahts 230U5 ist mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U4 des Spulendrahts 230U4 verbunden, so dass die U-Phasen-Spule 131U4 und die U-Phasen-Spule 131U5 elektrisch miteinander verbunden sind. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 des Spulendrahts 230U6 ist mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 des Spulendrahts 230U5 verbunden, so dass die U-Phasen-Spule 131U5 und die U-Phasen-Spule 131U6 elektrisch miteinander verbunden sind.
Die W-Phasen-Verdrahtung 134W1 des Spulendrahts 230W2 ist mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W1 des Spulendrahts 230W1 verbunden, so dass die W-Phasen-Spule 131W1 und die W-Phasen-Spule 131W2 elektrisch miteinander verbunden sind. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W2 des Spulendrahts 230W3 ist mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W2 des Spulendrahts 230W2 verbunden, so dass die W-Phasen-Spule 131W2 und die W-Phasen-Spule 131W3 elektrisch miteinander verbunden sind. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W3 des Spulendrahts 230W4 ist mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W3 des Spulendrahts 230W3 verbunden, so dass die W-Phasen-Spule 131W3 und die W-Phasen-Spule 131W4 elektrisch miteinander verbunden sind. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 des Spulendrahts 230W5 ist mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W4 des Spulendrahts 230W4 verbunden, so dass die W-Phasen-Spule 131W4 und die W-Phasen-Spule 131W5 elektrisch miteinander verbunden sind. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W5 des Spulendrahts 230W6 ist mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W5 des Spulendrahts 230W5 verbunden, so dass die W-Phasen-Spule 131W5 und die W-Phasen-Spule 131W6 elektrisch miteinander verbunden sind.
Somit sind die V-Phasen-Spulen 131V1 bis 131V6 elektrisch miteinander verbunden, die U-Phasen-Spulen 131U1 bis 131U6 elektrisch miteinander verbunden und die W-Phasen-Spulen 131W1 bis 131W6 elektrisch miteinander verbunden.
Dabei weist der Spulendraht 230V6 einen Neutralpunktanschlussabschnitt 141V und der Spulendraht 230U6 einen Neutralpunktanschlussabschnitt 141U auf, und der Neutralpunktanschlussabschnitt 141V und der Neutralpunktanschlussabschnitt 141U sind über eine Neutralpunktverbindungsverdrahtung 138 miteinander verbunden. Darüber hinaus weist der Spulendraht 230W6 einen Neutralpunktanschlussabschnitt 141W auf, und der Neutralpunktanschlussabschnitt 141W und der Neutralpunktanschlussabschnitt 141U sind über eine Neutralpunktverbindungsverdrahtung 137 miteinander verbunden. Diese Neutralpunktanschlussabschnitte 141V, 141U, 141V sowie die Neutralpunktverbindungsverdrahtung 137 und die Neutralpunktverbindungsverdrahtung 138 bilden einen Neutralpunkt 140.
Die V-Phasen-Spulen 131V1 bis 131V6 sind in Umfangsrichtung des Stators 130 neben den U-Phasen-Spulen 131U1 bis 131U6 angeordnet. Darüber hinaus sind die W-Phasen-Spulen 131W1 bis 131W6 bezüglich der U-Phasen-Spulen 131U1 bis 131U6 gegenüber den V-Phasen-Spulen 131V1 bis 131V6 angeordnet.
Die W-Phasen-Verdrahtung 134W5, welche aus der W-Phasen-Spule 131W6 herausgezogen ist, erstreckt sich über den Jochabschnitt der geteilten Statorkerne 150U6, 150V6, 150W5, welche sich radial außerhalb der U-Phasen-Spule 131U6, der V-Phasen-Spule 131V6 und der W-Phasen-Spule 131W5 befinden. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W5 ist von einer Stelle, an der sie aus der W-Phasen-Spule 131W6 herausgezogen ist, bis hin zum W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W5 radial außerhalb des Stators 130 angeordnet und mit dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W5 verbunden.
Die U-Phasen-Verdrahtung 134U5, welche aus der U-Phasen-Spule 131U6 neben der W-Phasen-Spule 131W6 in eine Erstreckungsrichtung der W-Phasen-Verdrahtung 134W5 herausgezogen ist, erstreckt sich über den Jochabschnitt der geteilten Statorkerne 150V6, 150W5, 150U5, welche sich radial außerhalb der V-Phasen-Spule 131V6, der W-Phasen-Spule 131W5 und der U-Phasen-Spule 131U5 befinden.
Die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 passiert an der radial äußeren Seite der V-Phasen-Spule 131V6 und der W-Phasen-Spule 131W5 die W-Phasen-Verdrahtung an deren radial inneren Seite, und die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 ist radial außen angeordnet, wenn sich diese dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 nähert, und mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 verbunden.
Darüber hinaus erstreckt sich die V-Phasen-Verdrahtung 134V5, welche aus der V-Phasen-Spule 131V6 neben der U-Phasen-Spule 131U6 in einer Erstreckungsrichtung der U-Phasen-Verdrahtung 134U5 herausgezogen ist, über den Jochabschnitt der geteilten Statorkerne 150W5, 150U5, 150V5, welche sich radial außerhalb der W-Phasen-Spule 131W5, der U-Phasen-Spule 131U5 und der V-Phasen-Spule 131V5 befinden.
Die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 passiert an der radial äußeren Seite der W-Phasen-Spule 131W5 die W-Phasen-Verdrahtung 134W5 und die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 an deren radial inneren Seiten und passiert an der radial äußeren Seite der U-Phasen-Spule 131U5 die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 an deren radial inneren Seite.
Die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 ist ebenfalls radial nach außen versetzt, wenn sie sich von dem herausgezogenen Abschnitt von der V-Phasen-Spule 131V6 dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V5 annähert, und ist mit dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V5 verbunden. Darüber hinaus erstreckt sich die W-Phasen-Verdrahtung 134W4, welche aus der W-Phasen-Spule 131W5 herausgezogen ist, neben der V-Phasen-Spule 131V6 in Erstreckungsrichtung der V-Phasen-Verdrahtung 134V5 über den Jochabschnitt der geteilten Statorkerne 150U5, 150V5, 150W4, welche sich radial außerhalb der U-Phasen-Spule 131U5, der V-Phasen-Spule 131V5 und der W-Phasen-Spule 131W4 befinden. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 passiert an der radial äußeren Seite der U-Phasen-Spule 131U5 die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 und die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 auf deren radial inneren Seiten und passiert ferner an der radial äußeren Seite der V-Phasen-Spule 131V5 die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 an deren radial inneren Seite. Die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 ist ebenfalls radial nach außen versetzt, wenn sie sich von der Stelle, an der sie aus der W-Phasen-Spule 131W5 herausgezogen ist, dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W4 annähert, und ist mit der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 verbunden. Die anderen Verdrahtungen sind ebenfalls wie in dem Fall der W-Phasen-Verdrahtung 134W5, der U-Phasen-Verdrahtung 134U5, der V-Phasen-Verdrahtung 134V5 und der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 angeordnet.
Somit sind die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet vorgesehenen Spulen 130V1, 130U1, 130W1 bis 130V6, 130U6, 130W6 über die Verdrahtungen 134V1, 134U1, 134W1 bis 134V5, 134U5, 134W5 der Spulendrähte 230V1, 230U1, 230W1 bis 230V6, 230U6, 230W6 miteinander verbunden. Eine Verbindungsverdrahtung oder dergleichen zum Verbinden der Spulen wie bei der herkömmlichen drehenden elektrischen Maschine ist nicht notwendig und die Anzahl der Teile in der drehenden elektrischen Maschine 100 kann somit verringert werden.
Darüber hinaus sind die Verdrahtungen 134V1, 134U1, 134W1 bis 134V5, 134U5, 134W5 so angeordnet, dass sie in radialer Richtung des Stators 130 zueinander versetzt sind und nicht in Richtung der Drehmittelachse O geschichtet sind. Deshalb kann die Höhe in Richtung der Drehmittelachse O der drehenden elektrischen Maschine 100 niedrig gehalten werden.
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche Details des Spulendrahts 230U5 zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, weist der Spulendraht 230U5 eine U-Phasen-Spule 131U5, welche um den Statorzahn 151U5 des in 4 gezeigten geteilten Statorkerns 150U5 gewickelt ist, einen U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5, welcher von dem radial inneren Endabschnitt der U-Phasen-Spule 131U5 über den Jochabschnitt 152U5 des geteilten Statorkerns 150U5 herausgezogen ist, und eine U-Phasen-Verdrahtung 134U4, welche von dem radial äußeren Endabschnitt der U-Phasen-Spule 131U5 herausgezogen ist, auf.
Der U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 weist einen sich radial erstreckenden Abschnitt 182U5, welcher von einem Innenumfangsendabschnitt 181U5 herausgezogen ist, welcher der radial innere Endabschnitt der U-Phasen-Spule 131U5 ist, und sich vom Innenumfangsendabschnitt 181U5 radial außerhalb des Stators 130 erstreckt, einen sich nach unten erstreckenden Abschnitt 183U5, der sich von dem sich radial erstreckenden Abschnitt 182U5 nach unten zu einer Endfläche des Jochabschnitts 152 erstreckt, einen unteren Abschnitt 184U5, welcher sich von einem unteren Endabschnitt des sich nach unten erstreckenden Abschnitts 183U5 vom Stator 130 radial nach außen erstreckt, und einen sich nach oben erstreckenden Abschnitt 185U5, der sich von einem Endabschnitt des unteren Abschnitts 184U5 in Richtung der Drehmittelachse O erhebt, auf.
Der Innenumfangsendabschnitt 181U5 erstreckt sich in Richtung der Drehmittelachse O, und der U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 wird gebildet, indem ein Abschnitt des Spulendrahts 230U5 an der Endabschnittsseite relativ zum Innenumfangsendabschnitt 181U5 gebogen wird. Durch diesen Aufbau des U-Phasen-Anschlussabschnitts 135U, bei dem der Abschnitt, der sich an der Endabschnittseite befindet, relativ zum Innenumfangsendabschnitt 181U5, der sich in Richtung der Drehmittelachse O erstreckt, gebogen wird, kann die Anzahl der Biegungen beim Formen des U-Phasen-Anschlussabschnitts 135U5 reduziert werden.
Ein Aufnahmeabschnitt 190U5, der die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 und die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 aufnehmen kann, wird durch den sich nach unten erstreckenden Abschnitt 183U5, den unteren Abschnitt 184U5 und den sich nach oben erstreckenden Abschnitt 185U5 des U-Phasen-Anschlussabschnitts 135U5 definiert. Der Aufnahmeabschnitt 190U5 ist so ausgebildet, dass er sich nach oben öffnet, und der untere Abschnitt 184U5 erstreckt sich in radialer Richtung des Stators 130 zwischen der V-Phasen-Verdrahtung 134V5, der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 und dem Jochabschnitt 152U5 des geteilten Statorkerns 150U5.
Die U-Phasen-Verdrahtung 134U4 wird so gebildet, dass sie von dem radial äußeren Endabschnitt der U-Phasen-Spule 131U5, welche gebildet ist, indem ein Teil des Spulendrahts 230U5 um den Statorzahn 151U5 gewickelt wird, über den Jochabschnitt 152U5 herausgezogen wird. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U4 wird von dem Endabschnitt, welcher sich radial außerhalb der U-Phasen-Spule 131U5 befindet und sich in radialer Richtung des Stators 130 erstreckt, herausgezogen. Somit wird die Anzahl der Biegungen der Endabschnittseite des Spulendrahts 230U5 zum Bilden der U-Phasen-Verdrahtung 134U4 reduziert. Die Anzahl der Biegungen des Spulendrahts 230U5 kann nämlich reduziert werden, indem der U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 gebildet wird, indem er von einem Innenumfangsendabschnitt 181U5 herausgezogen wird, und indem die U-Phasen-Verdrahtung 134U4 gebildet wird, indem diese von dem Außenumfangsendabschnitt der U-Phasen-Spule 131U5 herausgezogen wird, so dass der Spulendraht 230U5 leicht gebildet wird.
An der Spitzenendabschnittsseite der U-Phasen-Verdrahtung 134U4 ist ein Verbindungsabschnitt 186U4, der in Richtung der Drehmittelachse O gebogen und mit dem U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U4 des Spulendrahts 230U4 verbunden ist, in Umfangsrichtung daneben ausgebildet.
Eine Isolierungsbeschichtung, welche an einer Oberfläche des Spulendrahts 230U5 und des Spulendrahts 230U4 ausgebildet ist, wird von einem Oberflächenabschnitt des sich nach oben ersteckenden Abschnitts 185U4, der in Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt 186U4 ist, und einem Oberflächenabschnitt des Verbindungsabschnitts 186U4, der in Kontakt mit dem sich nach oben ersteckenden Abschnitt 185U4 ist, entfernt, so dass diese Abschnitte elektrisch miteinander verbunden werden können. Es ist zu beachten, dass der Verbindungsabschnitt 186U4 mit der Innenoberfläche an der radial inneren Seite des sich nach oben ersteckenden Abschnitts 185U4 in Kontakt ist. Der sich nach oben ersteckenden Abschnitt 185U4 und der Verbindungsabschnitt 186U4 können miteinander verbunden werden, z. B. indem sie verlötet werden.
Auf ähnliche Weise wird ein Verbindungsabschnitt 186U5 der U-Phasen-Verdrahtung 134U5, welche aus der U-Phasen-Spule 131U6 herausgezogen wird, welche sich bezüglich der U-Phasen-Spule 131U5 entgegengesetzt zur Erstreckungsrichtung der U-Phasen-Verdrahtung 134U4 befindet, ebenfalls mit dem sich nach oben ersteckenden Abschnitt 185U5 verbunden.
Der Spulendraht 230U5 hat senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Spulendrahts 230U5 einen rechteckförmigen Querschnitt. Die U-Phasen-Spule 131U5 wird gebildet, indem der Spulendraht von einem Basisabschnitt des in 4 gezeigten Statorzahns 151U5, welcher sich auf der Seite des Jochabschnitt 152U5 befindet, zum Spitzenendabschnitt des Statorzahns 151U5, der sich radial innerhalb des Stators 130 befindet, gewickelt und geschichtet wird. Somit kann im Vergleich zu einem Spulendraht mit einem kreisförmigen Querschnitt der Füllfaktor verbessert werden.
Der Aufbau des Spulendrahts 230U5 ist unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben worden, jedoch sind die anderen Spulendrähte 230V1, 230U1, 230W1, 230V2, 230U2, 230W2, 230V3, 230U3, 230W3, 230V4, 230U4, 230W4, 230V5, 230W5 auf ähnliche Weise gebildet.
6 ist eine perspektivische Ansicht, welche Details des Spulendrahts 230U6 zeigt. Wie in der 6 gezeigt ist, weist der Spulendraht 230U6 eine U-Phasen-Spule 131U6, welche an dem Statorzahn 151 des geteilten Statorkerns 150 angebracht ist, einen von einem Innenumfangsendabschnitt 181U6 der U-Phasen-Spule 131U6 herausgezogenen Neutralpunktanschlussabschnitt 141U, eine von dem Endabschnitt des Neutralpunktanschlussabschnitts 141U sich in Umfangsrichtung erstreckende Neutralpunktverbindungsverdrahtung 138 und eine vom Außenumfangsendabschnitt der U-Phasen-Spule 131U6 herausgezogene U-Phasen-Verdrahtung 134U5 auf.
Die Neutralpunktverbindungsverdrahtung 137 des Spulendrahts 230W6 ist mit dem Neutralpunktanschlussabschnitt 141U verbunden und die Neutralpunktverbindungsverdrahtung 138 ist ferner mit einer Umfangsinnenseitenfläche des Neutralpunktanschlussabschnitts 141V verbunden. Der in die Richtung der Drehmittelachse O gebogene Verbindungsabschnitt 186U5 ist an dem Spitzenendabschnitt der U-Phasen-Verdrahtung 134U5 ausgebildet und der Verbindungsabschnitt 186U5 ist mit einer radialen Innenseitenfläche des sich erhebenden Abschnitts 185U5 verbunden.
Der Neutralpunktanschlussabschnitt 141U weist einen vom Endabschnitt des Innenumfangsendabschnitts 181U6 radial außerhalb des Stators 130 herausgezogenen, sich radial erstreckenden Abschnitt 182U6, einen sich nach unten erstreckenden Abschnitt 183U6, der mit dem Endabschnitt des sich radial erstreckenden Abschnitts 182U6 verbunden ist und sich nach unten zur Endfläche des Jochabschnitts 152 erstreckt, einen unteren Abschnitt 184U6, der mit dem Endabschnitt des sich nach unten erstreckenden Abschnitts 183U6 verbunden ist, und einen sich nach oben ersteckenden Abschnitt 185U6, der mit dem Endabschnitt des unteren Abschnitts 184U6 verbunden ist und sich in Richtung der Drehmittelachse O erhebt, auf.
Der Neutralpunktanschlussabschnitt 141U öffnet sich nach oben, um die W-Phasen-Verdrahtung 134W5 aufzunehmen, und der untere Abschnitt 184U6 erstreckt sich zwischen dem Jochabschnitt des geteilten Statorkerns und der W-Phasen-Verdrahtung 134W5.
Obwohl mit Bezug auf 6 der Spulendraht 230U6 beschrieben worden ist, sind die anderen Spulendrähte 230V6 und 230W6 ähnlich aufgebaut.
7 ist eine perspektivische Ansicht des geteilten Statorkerns 150U5, an welchen die U-Phasen-Spule 131U5 des in der 5 gezeigten Spulendrahts 230U5 angebracht ist, und eines Isolators 160U5, der an dem geteilten Statorkern 150U5 angebracht ist. Der geteilte Statorkern 150U5 weist einen sich in Umfangsrichtung des Stators 130 erstreckenden Jochabschnitt 152U5 und von dem Jochabschnitt 152U5 zum Rotor 120 hin vorspringenden Statorzahn 151U5 auf.
Der aus einem Isolierteil bestehende Isolator 160U5 ist an dem geteilten Statorkern 150U5 angebracht, so dass der geteilte Statorkern 150U5 und der Spulendraht 230U5 voneinander isoliert sind. Der Isolator 160U5 weist einen Zahnaufnahmeabschnitt 161U5 mit einer daran ausgebildeten Durchgangsöffnung 170U5 zur Aufnahme des Statorzahns 151U5 und einen Vorsprungsabschnitt 162U5 auf, der sich von dem Zahnaufnahmeabschnitt 161U5 entlang der Innenfläche des Jochabschnitts 152U5 erstreckt.
Darüber hinaus weist der Isolator 160U5 Jochisolierabschnitte 163U5, 164U5 auf, welche von einer Umfangsfläche auf der radial äußeren Seite des Vorsprungsabschnitts 162U5 radial nach außen vorspringen und Endflächen des Jochabschnitts 152U5, die in Richtung der Drehmittelachse O ausgerichtet sind, bedecken, auf.
In den 4 und 7 weist der Zahnaufnahmeabschnitt 161U5 Seitenwandabschnitte 165U5, 166U5, die entsprechende Seitenflächen des Statorzahns 151U5 abstützen, und einen oberen Wandabschnitt 168U5 und einen unteren Wandabschnitt 167U5, die eine obere Endfläche bzw. eine untere Endfläche des Statorzahns 151U5 abstützen, auf. Ein Vorsprungsabschnitt 172U5, der nach oben vorspringt und die Innenumfangsfläche der U-Phasen-Spule 131U5 abstützt, ist an einem oberen Endabschnitt des oberen Wandabschnitts 168U5 ausgebildet und ein Vorsprungsabschnitt 171U5, der nach unten vorspringt und die Innenumfangsfläche der U-Phasen-Spule 131U5 abstützt, ist an dem unteren Wandabschnitt 167U5 ausgebildet.
Der Vorsprungsabschnitt 162U5 stützt die Endfläche an der radialen Außenseite der U-Phasen-Spule 131U5, die an dem Statorzahn 151U5 angebracht ist, und isoliert den Jochabschnitt 152U5 und die U-Phasen-Spule 131U5 voneinander. Der Vorsprungsabschnitt 162U5 weist einen Verdrahtungseinführungsabschnitt 173U5 auf, der die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 von der an dem Zahnaufnahmeabschnitt 161 angebrachten U-Phasen-Spule 131U5 bis hin zur Seite des Jochabschnitts 152U5 führt und die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 stützt. Die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 ist von einem Verdrahtungseinführungsabschnitt 174U5, der in dem Vorsprungsabschnitt 162U5 ausgebildet ist, über den Jochisolierungsabschnitt 164U5 herausgezogen.
Der Jochisolierungsabschnitt 164U5 stellt die Isolierung der U-Phasen-Verdrahtung 134U5, des U-Phasen-Anschlussabschnitts 135U5, der V-Phasen-Verdrahtung 134V5 und der W-Phasen-Verdrahtung 134W4, welche über dem Jochisolierungsabschnitt 164U5 angeordnet sind, von dem geteilten Statorkern 150U5 sicher.
8 ist eine Draufsicht des geteilten Statorkerns 150U5 und 9 ist eine Rückansicht des geteilten Statorkerns 150U5 von der radialen Außenseite. Wie in 8 gezeigt ist, ist ein Befestigungsteil 200U5 an dem Jochisolierungsabschnitt 164U5 des Isolators 160U5 ausgebildet. Das Befestigungsteil 200U5 weist einen Befestigungsabschnitt 201U5, einen Befestigungsabschnitt 202U5, der von dem Befestigungsabschnitt 201U5 zur radialen Außenseite hin beabstandet ausgebildet ist, und einen Befestigungsabschnitt 203U5, der von dem Befestigungsabschnitt 202U5 zur radialen Außenseite hin beabstandet ausgebildet ist, auf.
10 ist eine Draufsicht der U-Phasen-Spule 131U5 und eines Abschnitts in deren Nähe. Wie in 10 gezeigt ist, passen die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 und die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 durch den W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W, und die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 ist aus der W-Phasen-Spule 131W5 herausgezogen.
Die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 wird durch den Befestigungsabschnitt 201U5 abgestützt und die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 wird durch den Befestigungsabschnitt 201U5 und den Befestigungsabschnitt 202U5 abgestützt. Darüber hinaus wird die U-Phasen-Verdrahtung 134U5 durch den Befestigungsabschnitt 202U5 und den Befestigungsabschnitt 203U5 abgestützt. Somit werden die U-Phasen-Verdrahtung 134U5, die V-Phasen-Verdrahtung 134V5 und die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 durch das Befestigungsteil 200U5 fixiert und versetzt.
Bei der so aufgebauten drehenden elektrischen Maschine 100 wird dem in der 3 gezeigten U-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136U ein U-Phasen-Wechselstrom zugeführt und den U-Phasen-Spulen 131U1 bis 131U6 der U-Phasen-Wechselstrom zugeführt. Ferner wird dem V-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136V ein V-Phasen-Wechselstrom zugeführt und den V-Phasen-Spulen 131V1 bis 131V6 der V-Phasen-Wechselstrom zugeführt. Schließlich wird dem W-Phasen-Außenanschlussabschnitt 136W ein W-Phasen-Wechselstrom zugeführt und den W-Phasen-Spulen 131W1 bis 131W6 der W-Phasen-Wechselstrom zugeführt. Da somit jeder Spule ein in der Phase unterschiedlicher Wechselstrom zugeführt wird, dreht sich der in der 1 gezeigte Rotor 120.
Ein Verfahren zur Herstellung der drehenden elektrischen Maschine 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 11 und 12 sowie, wenn notwendig, mit Bezug auf eine der 1 bis 10 beschrieben. 11 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand in einem Fertigungsprozess der drehenden elektrischen Maschine 100 zeigt, und 12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen auf den in 11 gezeigten Zustand folgenden Schritt zeigt.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, wird bei der drehenden elektrischen Maschine 100 ein ringförmiger Stator 130 so gebildet, dass geteilte Statorkerne 150, an welchen Spulen angebracht werden, nacheinander von oben in einer Richtung entgegen der Erstreckungsrichtung der U-Phasen-Verdrahtung 134U, der V-Phasen-Verdrahtung 134V und der W-Phasen-Verdrahtung 134W (bei der vorliegenden Ausführungsform im Uhrzeigersinn) eingesetzt werden.
In 11 zum Beispiel werden die geteilten Statorkerne 150V1, 150U1, 150W1 bis 150V5, 150U5, 150W5, um welche die Spulendrähte 230V1, 230U1, 230W1 bis 230V5, 230U5, 230W5 jeweils gewickelt werden, entlang der Umfangsrichtung des Stators 130 zusammengebaut.
12 zeigt einen solchen Zustand, bei dem der geteilte Statorkern 150W5, in welchen der Spulendraht 230W5 angebracht worden ist, vom dem in 11 gezeigten Zustand aus neu angebracht wird.
Wie in 12 gezeigt ist, wird der geteilte Statorkern 150W5 von einer mit einem Pfeil A angedeuteten Richtung der drehenden elektrischen Maschine 100 angeordnet.
Die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 wird aus der W-Phasen-Spule 131W5 herausgezogen, durch das Befestigungsteil 200U5, das Befestigungsteil 200V5 und das Befestigungsteil 200W5 befestigt und passt durch eine Vertiefung, welche durch den U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 und dem V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V4 definiert wird. Der Spitzenendabschnitt der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 wird mit der Innenumfangsfläche des W-Phasen-Anschlussabschnitts 135W4 verbunden.
Dabei werden der Befestigungsabschnitt 201U5, der Befestigungsabschnitt 202U5 und der Befestigungsabschnitt 203U5 in der 8, welche das Befestigungsteil 200U5 bilden, wie oben beschrieben voneinander beabstandet ausgebildet und die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 kann in die Seitenflächenseite des Befestigungsabschnitts 201U5 von oben eingesetzt werden.
Das andere Befestigungsteil 200V5 und das andere Befestigungsteil 200W5 werden ähnlich wie das Befestigungsteil 200U5 gebildet und die W-Phasen-Verdrahtung 134W4 kann leicht befestigt werden, indem der geteilte Statorkern 150W5 in die Richtung des Pfeils A eingesetzt wird.
Darüber hinaus öffnet sich die Vertiefung, welche durch den U-Phasen-Anschlussabschnitt 135U5 und den V-Phasen-Anschlussabschnitt 135V4 definiert wird, so, dass sie die in Pfeilrichtung A eingeführte W-Phasen-Verdrahtung 134W4 aufnehmen kann. Auch wenn der geteilte Statorkern 150W5 in Pfeilrichtung A eingesetzt wird, kann eine gegenseitige Beeinträchtigung der W-Phasen-Verdrahtung 134W4, des U-Phasen-Anschlussabschnitts 135U5 und des V-Phasen-Anschlussabschnitts 135V4 unterdrückt werden.
Durch Positionierung der W-Phasen-Verdrahtung 134W5 mit dem Befestigungsteil 200U5, dem Befestigungsteil 200V5 und dem Befestigungsteil 200W5 können die Innenumfangsfläche des W-Phasen-Anschlussabschnitts 135W5 und der Spitzenendabschnitt der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 miteinander genau in Kontakt gebracht werden und eine Verbindung zwischen der W-Phasen-Verdrahtung 134W4 und dem W-Phasen-Anschlussabschnitt 135W4 kann leicht erreicht werden.
Durch dieses nacheinander Anbringen der geteilten Statorkerne 150V1, 150U1, 150W1 bis 150V6, 150U6, 150W6 kann der Stator 130 auf einfache Weise gebildet werden. Indem anschließend der Stator 130 in einem Motorgehäuse befestigt wird und der Rotor 120 an der Innenumfangsseite des Stators 130 angeordnet wird, kann die drehende elektrische Maschine 100 hergestellt werden.
In den in den 11 und 12 gezeigten Beispielen wird der geteilte Statorkern 150 in Pfeilrichtung A entgegen der Erstreckungsrichtung jeder Verdrahtung neu eingesetzt, um so die drehende elektrische Maschine 100 zu bilden.
13 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand in einem Herstellungsprozess der drehenden elektrischen Maschine 100 zeigt, und 14 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Schritt zeigt, welcher auf den in 13 gezeigten Zustand folgt.
In dem in 13 gezeigten Zustand sind die geteilten Statorkerne 150V6, 150U6, 150W6, an welchen die Spulendrähte 230V6, 230U6, 230W6 jeweils angebracht sind, aneinandergereiht. Wie in 14 gezeigt ist, kann der geteilte Statorkern 150W5 in der Richtung eines Pfeils B eingesetzt werden und in einer Vorwärtsrichtung der Erstreckung der Verdrahtungen 134V5, 134U5, 134W5 angebracht werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehende elektrische Maschine und ist insbesondere für eine drehende elektrische Maschine mit einer Vielzahl von geteilten Statorkernen geeignet.

Claims

Drehende elektrische Maschine, welche aufweist: einen drehbar vorgesehenen Rotor (120); und einen ringförmigen Stator (130) mit einem ringförmig ausgebildeten Statorkern, der um den Rotor herum angeordnet ist, und einem Wicklungsabschnitt, welcher durch Wickeln eines Teils eines Spulendrahts (230U1) um den Statorkern gebildet ist, wobei der Statorkern eine Vielzahl von geteilten Statorkernen (150) aufweist, welche in Umfangsrichtung des Stators aneinandergereiht sind, wobei ein geteilter Statorkern einen Jochabschnitt (152), der sich in Umfangsrichtung des Stators erstreckt, und einen Statorzahn (151) aufweist, welcher vom Jochabschnitt zum Rotor vorspringt und an welchem der Wicklungsabschnitt angebracht ist, und der Spulendraht einen Wicklungsabschnitt (130U1), welcher um den Statorzahn gewickelt ist, einen herausgezogenen Abschnitt (135U1), welcher von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts über den Jochabschnitt herausgezogen ist, und einen Verdrahtungsabschnitt (134U1) aufweist, welcher von dem anderen Endabschnitt des Wicklungsabschnitts herausgezogen ist, um sich über den Jochabschnitt zu erstrecken, und welcher mit einem herausgezogenen Abschnitt eines anderen Spulendrahts einschließlich eines Wicklungsabschnitts verbunden ist, der in Umfangsrichtung des Stators vom Wicklungsabschnitt beabstandet vorgesehen ist, wobei der Spulendraht einen ersten Spulendraht, dem Wechselstrom einer ersten Phase zugeführt wird, einen zweiten Spulendraht, der mit dem ersten Spulendraht verbunden ist, einen dritten Spulendraht, dem Wechselstrom einer zweite Phase zugeführt wird, und einen vierten Spulendraht, der mit dem dritten Spulendraht verbunden ist, aufweist, ein dritter Wicklungsabschnitt des dritten Spulendrahts in Umfangsrichtung des Stators neben einem ersten Wicklungsabschnitt des ersten Spulendrahts vorgesehen ist, ein zweiter Wicklungsabschnitt des zweiten Spulendrahts bezüglich des dritten Wicklungsabschnitts des dritten Spulendrahts gegenüber dem ersten Wicklungsabschnitt angeordnet ist, ein vierter Wicklungsabschnitt des vierten Spulendrahts bezüglich des zweiten Wicklungsabschnitts gegenüber dem dritten Wicklungsabschnitt angeordnet ist, ein erster Verdrahtungsabschnitt des ersten Spulendrahts über eine Außenumfangsseite des dritten Wicklungsabschnitts mit einem zweiten herausgezogenen Abschnitt des zweiten Spulendrahts verbunden ist, ein dritter Verdrahtungsabschnitt des dritten Spulendrahts über eine Außenumfangsseite des zweiten Wicklungsabschnitts mit einem vierten herausgezogenen Abschnitt des vierten Spulendrahts verbunden ist, ein dritter herausgezogener Abschnitt des dritten Spulendrahts sich vom Stator radial nach außen zwischen dem ersten Verdrahtungsabschnitt und dem Jochabschnitt erstreckt und in Richtung einer Mittelachse des Stators zur Aufnahme des ersten Verdrahtungsabschnitts an einer radial äußeren Seite des Stators bezüglich des ersten Verdrahtungsabschnitts gebogen ist, und der zweite herausgezogene Abschnitt des zweiten Spulendrahts sich vom Stator radial nach außen zwischen dem dritten Verdrahtungsabschnitt und dem Jochabschnitt erstreckt und in Richtung der Mittelachse des Stators zur Aufnahme des dritten Verdrahtungsabschnitts an einer radial äußeren Seite des Stators bezüglich des dritten Verdrahtungsabschnitts gebogen ist.
Drehende elektrische Maschine gemäß Anspruch 1, wobei der Verdrahtungsabschnitt von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts auf einer radial äußeren Seite des Stators über den Jochabschnitt herausgezogen ist und der herausgezogene Abschnitt von einem Endabschnitt des Wicklungsabschnitts auf einer radial inneren Seite des Stators über den Jochabschnitt herausgezogen ist.
Drehende elektrische Maschine gemäß Anspruch 1, welche ferner ein an dem Statorzahn angebrachtes Isolierteil (160U5) zum Isolieren des Spulendrahts und des Statorzahns aufweist, wobei das Isolierteil einen Statorzahnaufnahmeabschnitt (161U5) mit einer daran ausgebildeten Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Statorzahns und einen daran ausgebildeten Vorsprungsabschnitt (162U5) aufweist, welcher von dem Statorzahnaufnahmeabschnitt vorspringt und sich entlang einer Innenumfangsfläche des Jochabschnitts erstreckt, und der Vorsprungsabschnitt einen ausgebildeten Führungsabschnitt (173U5, 174U5) zum Führen des Verdrahtungsabschnitts von dem Wicklungsabschnitt zum Jochabschnitt aufweist.
Drehende elektrische Maschine gemäß Anspruch 3, wobei das Isolierteil einen Jochisolierungsabschnitt (164U5) zum Isolieren des Verdrahtungsabschnitts und des herausgezogenen Abschnitts von dem Jochabschnitt aufweist.
Drehende elektrische Maschine gemäß Anspruch 1, wobei der Spulendraht senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Spulendrahts einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist und der Wicklungsabschnitt gebildet wird, indem der Spulendraht von einem Grundabschnitt des Statorzahns, welcher sich auf der Seite des Jochabschnitts befindet, zu einem Spitzenendabschnitt, welcher sich radial innerhalb des Stators befindet, gewickelt und geschichtet wird.