DE112013003551T5

DE112013003551T5 - Elektrische Umlaufmaschine

Info

Publication number: DE112013003551T5
Application number: DE112013003551.0T
Authority: DE
Inventors: c/o Honda R&D Co. Ltd. Nagumo Toshiyuki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2015-04-02
Also published as: JPWO2013146433A1; JP5815846B2; CN104205581A; WO2013146433A1; US9825509B2; CN104205581B; US20150061426A1

Abstract

Eine elektrische Umlaufmaschine (12) ist versehen mit: einer Mehrzahl von Busstangen (132a bis 132c), die eine elektrische Verbindung zwischen einer externen Stromleitung (102), die außerhalb des Gehäuses (28) angeordnet ist, und einer mehrphasigen Wicklung (112) herstellen; eine Isolierabdeckung (182), die an der Mehrzahl von Busstangen (132a bis 132c) mit einer vorbestimmten Lücke zwischen jeder davon angebracht ist und zumindest einen Teil der Bodenfläche jeder Busstange (132a bis 132c) abdeckt; und einem Kühlmittelzuführmittel (130), das ein Kühlfluid, das einen Stator (22) kühlt, in das Gehäuse (28) leitet. Ein Durchgangsloch (190), das eine Bodenfläche (192) vertikal durchsetzt, ist an der Bodenfläche (192) der isolierabdeckung (182) ausgebildet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Umlaufmaschine (rotierende elektrische Maschine) mit einer Isolierabdeckung, die Busstangen isolieren kann, und die für eine Kühlstruktur geeignet benutzt werden kann.
Technischer Hintergrund
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-340585 (nachfolgend als „ JP 2006-340585 A ” bezeichnet), offenbart einen Elektromotor 1, der einen Anschluss 40 aufweist, der Wicklungsanschluss-Metallbeschläge 30a, 30b, 30c mit jeweiligen externen Kabeln 50a, 50b, 50c elektrisch verbindet (s. 1 und 2 und Absatz [0023]). Der Anschluss 40 ist eine integrierte Komponente, in der drei Leiterstangen 41a, 41b, 41c, die jeweils aus einem Kupferblech hergestellt sind, mit einem Kunststoffteil 42 vergossen sind (s. Absatz [0023]) Jeder der Leiterstangen 41a, 41b, 41c erstreckt sich vertikal in Bezug auf den Elektromotor 1 (s. 1 und 2).
Zusammenfassung der Erfindung
Während, wie oben erwähnt, jede der Leiterstangen 41a, 41b, 41c der JP 2006-340585 A so angeordnet ist, dass sie sich vertikal in Bezug auf den Elektromotor 1 erstreckt, wird dort keine andere Anordnung der Leiterstangen 41a, 41b, 41c als die Anordnung in der vertikalen Richtung in der JP 2006-340585 A in Betracht gezogen. Dementsprechend ist ein Isolierverfahren oder eine Kühlstruktur für eine andere Anordnung, in der die Leiterstangen 41a, 41b, 41c andersartig angeordnet sind, überhaupt nicht erwähnt.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben erwähnten Probleme gemacht worden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Umlaufmaschine anzugeben, die eine ausgezeichnete Isolierung und Kühlleistung hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine elektrische Umlaufmaschine einen Stator mit darauf gewickelten Wicklungen in mehreren Phasen; ein Gehäuse, das den Stator darin aufnimmt; eine Mehrzahl von Busstangen, die konfiguriert sind, um die Wicklungen in der Mehrzahl von Phasen und externe elektrische Stromleitungen miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die externen elektrischen Stromleitungen außerhalb des Gehäuses angeordnet sind; eine Isolierabdeckung, die an den Busstangen mit Lücken zwischen den Busstangen und der Isolierabdeckung angebracht und konfiguriert ist, um zumindest Abschnitte von Unterseiten der Busstangen zu bedecken; und eine Kühlmittelzuführeinheit, die konfiguriert ist, um ein Kühlfluid zum Kühlen des Stators der Innenseite des Gehäuses zuzuführen. Ein Durchgangsloch ist in einer Bodenfläche der Isolierabdeckung definiert und erstreckt sich vertikal durch die Bodenfläche.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Isolierabdeckung zumindest Abschnitte der Unterseiten der Busstangen abdeckt, ist es möglich, die Isolierung zwischen den Busstangen und ihrer umgebenden Komponenten zu verbessern.
Da ferner das Durchgangsloch in der Bodenfläche der Isolierabdeckung ausgebildet ist, kann die Kühlflüssigkeit aus dem Durchgangsloch abgegeben werden, wenn die Kühlflüssigkeit in die Isolierabdeckung eintritt. Dementsprechend wird vermieden, dass Kühlflüssigkeit in der Isolierabdeckung zurückbleibt, und kann ein Kurzschluss zwischen den Busstangen aufgrund der verbleibenden Kühlflüssigkeit verhindert werden. Auch kann verhindert werden, dass die Isolierabdeckung oder die Kühlflüssigkeit selbst aufgrund und der zurückbleibenden Kühlflüssigkeit schlechter wird.
Die Busstangen können sich von einer Außenumfangsseite des Stators entlang einer axialen Richtung davon erstrecken, und die Isolierabdeckung kann zwischen einer Außenumfangsfläche des Stators und den Busstangen angeordnet werden. Dementsprechend können die Busstangen mit den Anschlüssen der externen elektrischen Stromleitungen an Positionen verbunden werden, die von dem Stator in der axialen Richtung verschoben sind. Daher kann die Abmessung der elektrischen Umlaufmaschine entlang den radialen Richtungen reduziert werden, anders als in einem Fall, worin die Busstangen mit den Anschlüssen der externen Stromversorgungsleitungen an Positionen radial auswärts der Außenumfangsfläche des Stators verbunden sind. Da auch die Isolierabdeckung zwischen der Außenumfangsfläche des Stators und den Busstangen angeordnet ist, ist es möglich, die Isolierung zwischen der Außenumfangsfläche des Stators und den Busstangen zu verbessern.
Das Durchgangsloch kann an einer Position entfernt von der Außenumfangsfläche des Stators in der axialen Richtung angeordnet werden. Dementsprechend ist es möglich, eine verschlechterte Isolierung zwischen der Außenumfangsfläche des Stators und den Busstangen aufgrund der Ausbildung des Durchgangslochs zu verhindern.
Die Isolierabdeckung kann eine zwischen den Busstangen angeordnete Trennwand enthalten, wobei die Bodenfläche der Isolierabdeckung in Bezug auf die horizontale Ebene geneigt sein kann, und das Durchgangsloch an einer Ecke angeordnet sein kann, wo die Trennwand und die Bodenfläche einander schneiden. Da in dieser Struktur die Bodenfläche der Isolierabdeckung in Bezug auf die horizontale Ebene geneigt ist, ist es möglich, die Isolierabdeckung entlang der Außenumfangsfläche des Stators anzuordnen. Daher lässt sich verhindern, dass die Abmessung der elektrischen Umlaufmaschine entlang den radialen Richtungen zunimmt. Da ferner das Durchgangsloch an einer Ecke angeordnet ist, wo die Bodenfläche und die Trennwand einander schneiden, kann die Kühlflüssigkeit effizient abgeführt werden.
Die Busstangen können aus plattenartigen Elementen gebildet sein, und jede der Busstangen kann einen gebogenen Abschnitt enthalten, der aus einem Abschnitt des plattenartigen Elements aufgebaut ist, das in Richtung entlang der Dicke des plattenartigen Elements gebogen ist. Dementsprechend werden, wenn eine Temperaturänderung auftritt, die gebogenen Abschnitte verbogen, um Dehnungen und Kontraktionen der Busstangen zu absorbieren. Daher werden Belastungen, die in den Busstangen bei Temperaturänderungen verursacht werden, reduziert, um hierdurch eine Beschädigung der Busstangen zu verhindern.
Eine der Busstangen kann einen gestuften Abschnitt enthalten, der in Höhenrichtung ausgebildet ist, und die Durchgangslöcher der Isolierabdeckung können an oberen und unteren Seiten des Stufenabschnitts ausgebildet sein.
Die Isolierabdeckung kann eine untere Abdeckung enthalten, die die Unterseiten der Busstangen abdeckt, und die Isolierabdeckung kann mit einer oberen Abdeckung gekoppelt sein, die Oberseiten der Busstangen abdeckt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kühlsystems davon, in das ein Motor eingebaut ist, der als elektrische Umlaufmaschine gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dient;
2 ist eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die Kühlölströme in dem Motor zeigt;
3 ist eine partiell aufgeschnittene fragmentarische Perspektivansicht eines elektrischen Stromsystems des Fahrzeugs;
4 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang Linie IV-IV von 3;
5 ist eine Perspektivansicht einer Seitenabdeckung, die als Abschnitt des Kühlsystems fungiert;
6 ist eine Draufsicht, die in vereinfachter Form dargestellt ist und die Positionen von Durchgangslöchern;
7 ist eine Perspektivansicht einer Verbindung zwischen einem Motorstator und einem Verbindungsleiter;
8 ist eine Perspektivansicht, welche eine Positionsbeziehung zwischen dem Motorstator und dem Verbindungsleiter zeigt;
9 ist eine Perspektivansicht eines Sicherungselements;
10 ist eine Vorderansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen Sicherungselementen und einer Anschlussbasis zeigt;
11 ist eine Ansicht, die einen Stator zeigt, der in 3 von der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-017667 dargestellt ist;
12 ist eine erste Perspektivansicht der Anschlussbasis mit daran angebrachten Busstangen;
13 ist eine zweite Perspektivansicht der Anschlussbasis mit daran angebrachten Busstangen;
14 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen einem Motorgehäuse und der Anschlussbasis zeigt, mit den daran angebrachten Busstangen;
15 ist eine Explosionsperspektivansicht der Anschlussbasis und der Busstangen;
16 ist eine Perspektivansicht einer zweiten Abdeckung (Isolierabdeckung) mit den daran angebrachten Busstangen;
17 ist eine Perspektivansicht der Isolierabdeckung;
18 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie XVIII-XVIII von 16 der Isolierabdeckung in einer Position, wo Ölausgabeöffnungen nicht vorhanden sind; und
19 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang Linie XIX-XIX von 16 der Isolierabdeckung an einer Position, wo eine Ölausgabeöffnung vorhanden ist.
Beschreibung von Ausführungen
A. Ausführung
1. Beschreibung der Gesamtanordnung
[1-1. Gesamtanordnung]
1 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht eines Fahrzeugs 10, insbesondere eines Kühlsystems (Kühlmittelzuführeinheit) davon, welches einen Motor 12 als elektrische Umlaufmaschine gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält. 2 ist eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die Kühlölströme 42 in dem Motor 12 zeigt. In 2 repräsentieren die dicken Pfeile die Kühlölströme 42. 3 ist eine partiell weggeschnittene fragmentarische Perspektivansicht eines elektrischen Stromsystems des Fahrzeugs 10. 4 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang Linie IV-IV von 3. Es sollte angemerkt werden, dass zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung, die 1 und 2 Querschnittsansichten entlang Linie I-I von 6 sind, wie später beschrieben wird. Ferner ist eine Seitenabdeckung 30 (später beschrieben) in den 1 und 2 im Querschnitt (entlang Linie I-I von 5) insgesamt durch ein Einlassloch 32 und erste bis dritte Auslasslöcher 36, 38, 40 gezeigt, wie später beschrieben wird (s. 5).
Wie in 1 gezeigt, hat das Fahrzeug 10, zusätzlich zu dem Motor 12, einen Drehzahluntersetzer 14, der als Getriebemechanismus dient. Ein Abschnitt des Drehzahluntersetzers 14 ist in dem Motor 12 angeordnet.
Der Motor 12 dient als Antriebsquelle zum Erzeugen einer Antriebskraft F für das Fahrzeug 10. Der Motor 12 umfasst einen bürstenlosen Dreiphasen-AC-Motor zum Erzeugen der Antriebskraft F für das Fahrzeug 10 basierend auf elektrischer Energie, die von einer nicht dargestellten Batterie durch einen nicht dargestellten Inverter zugeführt wird. Der Motor 12 regeneriert auch elektrische Energie (regenerative elektrische Leistung Preg) [W] in einem Regenerativmodus und gibt die regenerative elektrische Energie Preg an die Batterie aus, um die Batterie zu laden. Die regenerative elektrische Energie Preg kann auch an ein 12-Volt-System oder eine nicht dargestellte Zusatzvorrichtung ausgegeben werden.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, hat der Motor 12 einen Motorrotor 20 (nachfolgend als „Rotor 20” bezeichnet), einen Motorstator 22 (nachfolgend als „Stator 22” bezeichnet), einen Resolvermotor 24, einen Resolverstator 26, ein Motorgehäuse 28 und die Seitenabdeckung 30. Der Resolverrotor 24 und der Resolverstator 26 bilden gemeinsam einen Resolver 31.
[1-2. Kühlsystem]
(1-2-1. Seitenabdeckung 30)
5 ist eine Perspektivansicht der Seitenabdeckung 30, die als Abschnitt des Kühlsystems fungiert. Wie in den 1, 2 und 5 gezeigt, hat die Seitenabdeckung 30 ein einzelnes Einlassloch 32, einen Strömungskanal 34, ein einzelnes erstes Auslassloch 36, ein einzelnes zweites Auslassloch 38 sowie eine Mehrzahl von dritten Auslasslöchern 40. Die ersten bis dritten Auslasslöcher 36, 38, 40 werden mit Kühlöl 42 von einer nicht dargestellten Pumpe versorgt, die eine elektrische Pumpe oder eine mechanische Pumpe sein kann.
Wie in den 1, 2 und 5 gezeigt, wird gemäß der vorliegenden Ausführung das Kühlöl 42 von der Motorseitenabdeckung 30 zum Rotor 20 und Stator 22 ausgeworfen oder ausgegeben.
Insbesondere wirft oder gibt das erste Auslassloch 36 das Kühlöl 42 primär zur Drehwelle 50 des Rotors 20 aus. Das zweite Auslassloch 38 wirft oder gibt das Kühlmittel 42 primär zu einem rohrförmigen Element 52 des Rotors 20 aus. Das dritte Auslassloch 40 gibt oder wirft das Kühlöl 42 primär zum Stator 22 aus. Jedes der Auslasslöcher 36, 38, 40 hat die Form einer Düse zum Auswerfen oder Ausgeben des Kühlöls 42.
(1-2-2. Motorrotor 20)
(1-2-2-1. Drehwelle 50)
Wie in den 1 und 2 gezeigt, hat die Drehwelle 50 des Rotors 20 eine axiale Öffnung 53 zum Zuführen des Kühlöls 42 zur Innenseite der Drehwelle 50, einen einzelnen ersten axialen Strömungskanal 54, der sich entlang den axialen Richtungen X1, X2 (s. 1) erstreckt, sowie eine Mehrzahl von zweiten axialen Strömungskanälen 56, die eine Fluidverbindung entlang den radialen Richtungen R1, R2 (s. 6) des Motors 12 zwischen dem ersten axialen Strömungskanal 54 und der Außenseite der Drehwelle 50 herstellen.
Das Kühlöl 42, das von dem ersten Auslassloch 36 der Seitenabdeckung 30 zugeführt wird, wird durch den ersten axialen Strömungskanal 54 in die zweiten axialen Strömungskanäle 56 geleitet, und wird dann durch die zweiten axialen Strömungskanäle 56 von der Drehwelle 50 abgegeben. Das abgegebene Kühlmittel 42 wird der Innenseite des Rotors 20 oder einem Abschnitt des Drehzahluntersetzers 14 zugeführt.
(1-2-2-2. Rohrförmiges Element 52)
(1-2-2-2-1. Allgemeines)
Wie in 2 etc. gezeigt, hat der Rotor 20, zusätzlich zur Drehwelle 50, ein unten geschlossenes rohrförmiges Element 52, einen Rotorkern 60 und ein Rotorjoch 62.
Das rohrförmige Element 52 enthält eine Bodenwand 70, die an der Außenumfangsfläche der Rotorwelle 50 nahe der Seitenabdeckung 30 befestigt ist, sowie eine Seitenwand 72, die sich in der axialen Richtung X2 vom Außenrand der Bodenwand 70 erstreckt. Die Seitenwand 72 öffnet sich entfernt von der Bodenwand 70, d. h. die Seitenwand 72 hat eine von der Bodenwand 70 entfernte Öffnung 74. Der Drehzahluntersetzer 14 hat ein in dem rohrförmigen Element 52 angeordnetes Planetengetriebe 76.
(1-2-2-2-2. Bodenwand 70)
Wie in 2 gezeigt, enthält die Bodenwand 70 eine Basis 80, eine erste Vorsprungswand 82, sowie eine zweite Vorsprungswand 84. Die Basis 80 erstreckt sich entlang der radialen Richtung R1. Die Basis 80 hat eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 86, die an einem Abschnitt davon definiert sind. Die Durchgangslöcher 86 erstrecken sich entlang den axialen Richtungen X1, X2 durch die Bodenwand 70 (Basis 80).
6 ist eine Draufsicht, welche die Positionen der Durchgangslöcher 86 in den Motorrotor 20 zeigt, der in vereinfachter Form dargestellt ist. Wie in 6 gezeigt, sind gemäß der vorliegenden Ausführung vier Durchgangslöcher 86 vorhanden, die mit gleichmäßigen Intervallen beabstandet sind. Das Kühlöl 42, das von der Seitenabdeckung 30 zur Bodenwand 70 ausgeworfen wird, wird durch die Durchgangslöcher 86 zur Innenseite des rohrförmigen Elements 52 zugeführt.
Die erste Vorsprungswand 82 steht zur Seitenabdeckung 30 hin (entlang der Richtung X1) von einem Abschnitt vor, der radial auswärts (entlang der Richtung R1) der Durchgangslöcher 86 angeordnet ist. Die erste Vorsprungswand 82 hat eine ringförmige Gestalt. Wenn das Kühlmittel 42, das von der Seitenabdeckung 30 zur Bodenwand 70 während der Drehung des Rotors 20 ausgeworfen oder abgegeben wird, nicht direkt durch die Durchgangslöcher 36 eintritt, dann verbleibt, aus diesem Grund, das Kühlöl 42 in einem Innenumfangsbereich der ersten Vorsprungswand 82, d. h. einem Bereich, der von der Basis 80 und der ersten Vorsprungswand 82 umgeben ist, unter Zentrifugalkräften, die auf das Kühlöl 42 einwirken. Anders ausgedrückt, die Basis 80 und die erste Vorsprungswand 82 bilden gemeinsam ein Reservoir 88 für das Kühlmittel. Selbst wenn daher das Kühlöl 42 nicht direkt durch die Durchgangslöcher 86 eintritt, bleibt das Kühlöl 42 in dem Reservoir 88 und wird danach durch die Durchgangslöcher 86 der Innenseite des rohrförmigen Elements 52 zugeführt.
Die erste Vorsprungswand 82 hat einen Abschnitt, der mit der axialen Öffnung 53 der Drehwelle 50 überlappt, bei Betrachtung entlang den radialen Richtungen R1, R2 des Rotors 20. Daher bleibt das Kühlöl 42, das von dem ersten axialen Strömungskanal 54 durch die axiale Öffnung 53 überfließt, in dem Innenumfangsbereich der ersten Vorsprungswand 82 unter Zentrifugalkräften oder durch Schwerkraft, und danach wird das Kühlöl 42 durch die Durchgangslöcher 86 der Innenseite des rohrförmigen Elements 52 zugeführt. Demzufolge kann das Kühlöl 42, das von dem ersten axialen Strömungskanal 54 durch die axiale Öffnung 53 überfließt, effizient zum Kühlen des Rotorkerns 60 benutzt werden.
Darüber hinaus hat, wie in 2 gezeigt, die erste Vorsprungswand 82 einen im Durchmesser größeren Abschnitt 90, der im Durchmesser in Richtung von der Seitenabdeckung 30 zur Basis 80 der Bodenwand 70 hin, d. h. in der Richtung X2, fortschreitend größer wird. Der im Durchmesser größere Abschnitt 90 macht es leichter, das Reservoir 88 radial einwärts der Vorsprungswand 82, d. h. in Richtung R2 auszubilden, um hierdurch die Kühlölmenge 42 zu minimieren, die nicht in das rohrförmige Element 52 eintritt, nachdem es radial einwärts der ersten Vorsprungswand 82, d. h. in Richtung R2, zugeführt worden ist. In 2 ist die erste Vorsprungswand 82 so gezeigt, dass ihr Durchmesser sowohl in radial einwärtiger als auch radial auswärtiger Richtung zunimmt. Selbst wenn der Durchmesser der ersten Vorsprungswand 82 nur in der radial einwärtigen Richtung vergrößert wird, ist die erste Vorsprungswand 82 dennoch in der Lage, in der oben erwähnten Weise zu arbeiten, so dass sie die oben beschriebenen Vorteile bietet.
Der Resolverrotor 24, d. h. der Rotor eines Drehsensors, ist an einer radialen Außenoberfläche der ersten Vorsprungswand 82 befestigt, d. h. einer Oberfläche davon, die in Richtung R1 weist. Daher fungiert die erste Vorsprungswand 82 sowohl dazu, das Reservoir für das Kühlöl 42 bereitzustellen, als auch zum Halten des Resolverrotors 24. Demzufolge kann die Struktur des Motors 12 einfacher sein als dann, wenn ein Element zum Halten des Resolverrotors 24 separat von der ersten Vorsprungswand 82 vorgesehen wäre.
Wie in 2 gezeigt, steht die zweite Vorsprungswand 84 zur Öffnung 74 (entlang der Richtung X2 in 2) von einem Abschnitt vor, der radial auswärts (entlang der Linie R1) der Durchgangslöcher 86 angeordnet ist. Die zweite Vorsprungswand 84 hat eine ringförmige Gestalt. Ein distales Ende der zweiten Vorsprungswand 84 überlappt mit einem Abschnitt des Planetengetriebes 76, bei Betrachtung entlang der radial auswärtigen Richtung des Rotors 20 (entlang der Richtung R1). Daher wird das Kühlöl 42, das von der zweiten Vorsprungswand 84 geführt wird, einem Abschnitt des Planetengetriebes 76 zugeführt, wenn das Kühlöl 42 unter Zentrifugalkräften in radial auswärtiger Richtung (entlang der Richtung R1) abgegeben wird.
(1-2-2-2-3. Seitenwand 72)
Wie in 1 und 2 gezeigt, sind der Rotorkern 60 und das Rotorjoch 62 an einer radialen Außenoberfläche (die in Richtung R1 weist) der Seitenwand 72 des rohrförmigen Elements 52 befestigt. Wie oben beschrieben, wird das Kühlöl 42 von der Seitenabdeckung 30 der Innenseite des rohrförmigen Elements 52 durch die Drehwelle 50 oder die Bodenwand 70 des rohrförmigen Elements 52 zugeführt. Wenn sich dann das Kühlöl 42 entlang der Seitenwand 72 bewegt, während sich der Rotor 20 dreht, kühlt das Kühlöl 42 den Rotorkern 60.
Das Kühlöl 42, das die Seitenwand 72 erreicht hat, bewegt sich entlang der Seitenwand 72 in die Öffnung 74 hinein, von der aus das Kühlöl 42 abgegeben wird. Danach wird das Kühlöl 42, das von der Öffnung 74 abgegeben wird, am Boden (nicht gezeigt) des Motorgehäuses 28 gesammelt, woraufhin das Kühlöl 42 wieder von der Seitenabdeckung 30 zum Rotor 20 oder Stator 22 mit der Pumpe ausgeworfen oder ausgegeben wird. Wärme von dem Kühlöl 42 kann auch einem Wärmeaustausch in einem Kühler oder einer Heizung (nicht gezeigt) unterliegen, bevor das Kühlöl 42 wieder ausgeworfen oder ausgegeben wird.
(1-2-3. Motorstator 22)
Das Kühlöl 42, das von den dritten Auslasslöchern 40 der Seitenabdeckung 30 zugeführt wird, strömt durch den Stator 22, während verschiedene Teile des Stators 22 gekühlt werden, und tropft auf den Boden des Motorgehäuses 28.
Wie später im Detail beschrieben wird, wird, selbst wenn das Kühlöl 42 in eine zweite Abdeckung 182 (Isolierabdeckung) bei der Bewegung durch den Stator 22 eintritt, das Kühlmittel 42 durch Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben (s. 16, 17 und 19).
Wie in 2 etc. gezeigt, ist der Resolverstator 26 radial auswärts des Resolvermotors 24 entlang der Linie R1 an dem Motorstator 22 angeordnet. Der Resolverstator 26 erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von Drehwinkeln des Resolverrotors 24. Daher ist der Resolver 31 in der Lage, den Drehwinkel des Motorrotors 20 zu erfassen.
[1-3. Elektrisches Stromsystem]
(1-3-1. Allgemeines)
Wie oben beschrieben, ist 3 eine partiell weggeschnittene fragmentarische Perspektivansicht des elektrischen Stromsystems des Fahrzeugs 10, indem der Motor 12, der als elektrische Umlaufmaschine gemäß der vorliegenden Ausführung dient, eingebaut ist. 4 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang Linie IV-IV von 3.
Zusätzlich zum Rotor 20 und zum Stator 22 enthält das elektrische Stromsystem des Motors 12 gemäß der vorliegenden Ausführung einen Kabelbaum 100 (externe elektrische Stromleitungen 102) sowie einen Verbindungsleiter 104.
(1-3-2. Motorstator 22)
7 ist eine Perspektivansicht einer Verbindung zwischen dem Motorstator 22 und dem Verbindungsleiter 104. 8 ist eine Perspektivansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen dem Motorstator 22 und der Verbindungsleiter 104 zeigt.
Der Stator 22 enthält Wicklungen 112 in mehreren Phasen (U-Phase, V-Phase, W-Phase), die auf Statorkerne 110 mit dazwischen eingefügten Isolierelementen 111 gewickelt sind. Wie in 7 gezeigt, sind jeweilige Enden der Wicklungen 112 in Wicklungsenden 114 in den jeweiligen Phasen gebündelt. Wie in 7 gezeigt, stehen die Wicklungsenden 114 radial auswärts (entlang der Linie R1) vor. Es sollte auch auf 7 der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-017667 (nachfolgend JP 2009-017667 A genannt) Bezug genommen werden, die eine Beschreibung in der Art und Weise liefert, in der die Enden der Wicklungen 112 in den jeweiligen Phasen gebündelt sind.
Wie in den 3, 4, 7 und 8 gezeigt, sind die Statorkerne 110 in einem Statorhalter 116 (Statorgehäuse) aufgenommen, der an einer radial auswärtigen Seite (entlang der Linie R1) angeordnet ist.
(1-3-3. Kabelbaum 100 (externe elektrische Stromleitungen 102)
Der Kabelbaum 100 enthält externe elektrische Stromleitungen 102 in den mehreren Phasen (U-Phase, V-Phase, W-Phase). Die externen elektrischen Stromleitungen 102 beziehen sich auf elektrische Stromleitungen, die den Motor 2 und den nicht dargestellten Invertern außerhalb des Motorgehäuses 28 verbinden. Wie in 4 gezeigt, sind Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 mit dem Verbindungsleiter 104 verbunden. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Verbinder (externe elektrische Stromleitungsverbinder 122) zwischen den Anschlüssen 120 und dem Verbindungsleiter 104 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 (und der Außenumfangsfläche des Statorhalters 116) angeordnet. Daher ist die Gesamtabmessung des Motors 12 entlang den Richtungen R1, R2 klein. Die elektrischen Stromleitungsverbinder 122 sind entlang den axialen Richtungen X1, X2 näher an dem Drehzahluntersetzer 14 angeordnet als der Stator 22.
(1-3-4. Verbindungsleiter 104)
Der Verbindungsleiter 104 dient zum elektrischen Verbinden der Wicklungen 112 mit den externen elektrischen Stromleitungen 102. Der Verbindungsleiter 104 umfasst Sicherungselemente 130 (wicklungsseitige Leiter) in den jeweiligen Phasen, Busstangen 132a bis 132c (externe elektrische stromleitungsseitige Verbinder) in den jeweiligen Phasen, und eine Anschlussbasis 134. Die Sicherungselemente 130 und die Busstangen 132a bis 132c bilden gemeinsam eine Verbindung.
(1-3-4-1. Sicherungselemente 103)
9 ist eine Perspektivansicht eines Sicherungselements 130. 10 ist eine Vorderansicht, welche eine Positionsbeziehung zwischen den Sicherungselementen 130 und der Anschlussbasis 134 zeigt. Wie in den 7 und 9 etc. gezeigt, hat jedes der Sicherungselemente 130 die Form eines gebogenen Blechs.
Insbesondere enthält das Sicherungselement 130 ein Wicklungsverbindungsblech 140, ein Anschlussbasisverbindungsblech 142 und ein Zwischenblech 144, das zwischen dem Wicklungsverbindungsblech 140 und dem Anschlussbasisverbindungsblech 142 angeordnet ist.
Wie in 9 gezeigt, ist in dem Wicklungsverbindungsblech 140 eine Öffnung 146 zum Einsetzen der Wicklungsenden 144 definiert. Nachdem die Wicklungsenden 140 in die Öffnung 146 eingesetzt worden sind, wird die Endspitze des Wicklungsverbindungsblechs 140 in der mit Pfeil A1 in 9 angegeben Richtung gedrückt, um die Öffnung 146 zu verschließen, und die Wicklungsenden 114 und das Wicklungsverbindungsblech 140 werden durch Verkrimpung mit Wärme (s. 7 etc.) verbunden. Die Verbindungen zwischen den Wicklungsenden 144 und dem Wicklungsverbindungsblech 140 werden nachfolgend als „Wicklungsverbinder 147” bezeichnet.
Wie in den 3, 7 und 10 gezeigt, sind die Anschlussbasisverbindungsbleche 142 an der Anschlussbasis 134 mit Bolzen 148 und Muttern 150 befestigt (s. auch 15).
Wie in den 3, 7 und 10 ersichtlich, liegt das Wicklungsverbindungsblech 140, das Anschlussbasisverbindungsblech 142 und das Zwischenblech 144 gemäß der vorliegenden Erfindung in Richtungen (den Richtungen R1, R2) senkrecht zur Außenumfangsfläche des Stators 22 (oder des Statorhalters 116).
Insbesondere sind das Wicklungsverbindungsblech 140 und das Anschlussbasisverbindungsblech 142 in Umfangsrichtung (den Richtungen C1, C2 in 10) und radialen Richtungen (den Richtungen R1, R2 in 10) angeordnet. Die dicken Richtungen des Wicklungsverbindungsblechs 140 und des Anschlussbasisverbindungsblechs 142 sind parallel zu den Achsrichtungen X1, X2 und sind nicht zur Außenumfangsfläche des Stators 22 hin orientiert. Das Zwischenblech 144 ist entlang den axialen Richtungen (den Richtungen X1, X2 in 4) und radialen Richtungen (in Richtungen R1, R2 in 10) angeordnet. Die Dickenrichtung des Zwischenblechs 144 ist in enger Nachbarschaft zu den Umfangsrichtungen C1, C2 angeordnet und ist nicht zur Außenumfangsfläche des Stators 22 hin orientiert. Das Zwischenblech 144 ist auf diese Weise aus den folgenden Gründen orientiert.
Wenn das Zwischenblech 144 zum Beispiel entlang den Umfangsrichtungen C1, C2 und den axialen Richtungen X1, X2 angeordnet wäre, oder anders ausgedrückt, wenn die Dickenrichtung des Zwischenblechs 144 parallel zu den radialen Richtungen R1, R2 liegen würde, dann wäre das Zwischenblech 44 um seine Dickenabmessungen näher an der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet. In diesem Fall ist es, zum Isolieren des Zwischenblechs 144 von der Außenumfangsfläche des Stators 22, notwendig, dass das Zwischenblech 144 mit Abstand von der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet wird, was in einer Zunahme der radialen Abmessungen des Motors 12 resultiert.
11 zeigt einen Stator (nachfolgend als „Stator 200” bezeichnet), der in 3 von JP 2009-01766 A dargestellt ist. Der in 11 gezeigte Stator 200 hat einen Leiterrahmen 202, dessen Dickenrichtung zur Außenumfangsfläche des Statorhalters 204 weist. Es müssen der Leiterrahmen 202 und der Statorhalter 204 um einen relativ großen Abstand Lc voneinander angeordnet werden.
Im Gegensatz hierzu ist es gemäß der vorliegenden Ausführung vom Standpunkt der Isolierung des Zwischenblechs 144 und des Stators 22 voneinander, da das Zwischenblech 144 entlang den axialen Richtungen X1, X2 und den radialen Richtungen R1, R2 angeordnet ist, möglich, den Abstand L1 (10) zwischen dem Zwischenblech 144 und der Außenumfangsfläche des Stators 22 kürzer zu machen. Das gleiche Merkmal gilt auch für das Wicklungsverbindungsblech 140 und das Anschlussbasisverbindungsblech 142.
Wie in 10 gezeigt, enthält, gemäß der vorliegenden Ausführung, jedes der Sicherungselemente 130 das Wicklungsverbindungsblech 140 und das Anschlussbasisverbindungsblech 142, die entlang den Umfangsrichtungen C1, C2 gestaffelt sind. Wenn daher ein Arbeiter oder eine Herstellungsvorrichtung das Anschlussbasisverbindungsblech 142 montiert und danach das Wicklungsverbindungsblech 140 in der axialen Richtung X1 montiert, wird die Montage jeweils des Anschlussbasisverbindungsblechs 142 und des Wicklungsverbindungsblechs 140 erleichtert, weil die jeweiligen Elemente einander nicht überlappen.
Ferner ist es, insofern das Zwischenblech 144 des Sicherungselements 130 entlang den axialen Richtung X1, X2 und den radialen Richtungen R1, R2 angeordnet ist, weniger wahrscheinlich, dass das Zwischenblech 144 mit dem Anschlussbasisverbindungsblech 142 überlappt, wodurch die Montage des Zwischenblechs 144 erleichtert wird. Auch wird verhindert, dass die Abmessungen des Sicherungselements 130 entlang den Umfangsrichtungen C1, C2 zunehmen.
(1-3-4-2. Busstangen 132a bis 132c)
Die 12 und 13 sind jeweils erste und zweite Perspektivansichten der Anschlussbasis 134 mit den daran angebrachten Busstangen 132a bis 132c. 14 ist eine Ansicht, welche eine Positionsbeziehung zwischen der Anschlussbasis 134 mit den daran angebrachten Busstangen 132a bis 132c und dem Motorgehäuse 128 zeigt. 15 ist eine Explosionsperspektivansicht der Anschlussbasis 134 und der Busstangen 132a bis 132c. 16 ist eine Perspektivansicht einer zweiten Abdeckung 182 (Isolierabdeckung) mit den daran angebrachten Busstangen 132a bis 132c. Wie in den 15 etc. gezeigt, weist jede der Busstangen 132a bis 132c ein plattenartiges Element (z. B. ein Kupferblech) auf, das ausgestanzt und gebogen ist.
Wie in 15 etc. gezeigt, ist ein Ende von jeder der Busstangen 132a bis 132c (Sicherungselementverbinder 160) an dem Anschlussbasisverbindungsblech 142 des Sicherungselements 130 durch einen Bolzen 148 und eine Mutter 150 an der Anschlussbasis 134 befestigt. Das andere Ende von jedem der Busstangen 132a bis 132c (externe elektrische Stromleitungsverbinder 162) ist an dem Anschluss 120 der externen elektrischen Stromleitung 102 durch einen Bolzen 164 (4) und eine Mutter 166 befestigt. Wie in 4 gezeigt, sind die externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 der Busstangen 132a bis 132 und die externen elektrischen Stromleitungsverbinder 122 der Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitung 120 radial einwärts (entlang der Linie R2) der Außenumfangsfläche des Motorstators 122 (oder des Statorhalters 116) angeordnet.
Wie in den 15 und 16 etc. gezeigt, enthält jede der Busstangen 132a bis 132c einen Sicherungselementverbinder 160, einen externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 und ein Zwischenelement 168, obwohl sich diese jeweiligen Elemente in ihrer Form voneinander unterscheiden.
Insbesondere erstreckt sich das Zwischenelement 168 der Busstange 132a in der ersten Phase (z. B. der U-Phase) grundlegend parallel zu den Achsrichtungen X1, X2, und enthält ferner einen gebogenen Abschnitt 170, der zwischen dem Sicherungselementverbinder 160 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 angeordnet ist, sowie einen gebogenen Abschnitt 172, der zwischen dem gebogenen Abschnitt 170 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 angeordnet ist.
Das Zwischenelement 168 der Busstange 132b in der zweiten Phase (z. B. der V-Phase) erstreckt sich grundlegend parallel zu den Achsrichtungen X1, X2, und enthält ferner einen gebogenen Abschnitt 170, der zwischen dem Sicherungselementverbinder 160 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 angeordnet ist, einen gebogenen Abschnitt 172, der zwischen dem gebogenen Abschnitt 170 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 122 angeordnet ist, sowie einen Stufenabschnitt 174, der zwischen dem gebogenem Abschnitt 172 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 122 angeordnet ist.
Das Zwischenelement 168 der Busstange 132c in der dritten Phase (t. B. Der W-Phase) erstreckt sich grundlegend parallel zu den Achsrichtungen X1, X2 und enthält ferner einen Stufenabschnitt 174, der zwischen dem Sicherungselementverbinder 160 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 angeordnet ist, sowie einen gebogenen Abschnitt 170, der zwischen dem gestuften Abschnitt 174 und dem externen elektrischen Stromleitungsverbinder 122 angeordnet ist.
Da die jeweiligen Busstangen 132a bis 132c in der vorstehenden Weise geformt sind, ist es möglich, die externen elektrischen Stromleitungsverbinder 162 in einer Reihe parallel zur horizontalen Ebene H zu halten, wie in 14 gezeigt. Im Ergebnis ist es einfach, die Busstangen 132a bis 132c mit den externen elektrischen Stromleitungen 102 zu verbinden.
Die gebogenen Abschnitte 170 enthalten gebogene Bereiche, die durch Ausstanzen gebildet sind. Die gebogenen Abschnitte 172 werden durch Biegen von Abschnitten der Busstangen 132a, 132b in deren Dickenrichtung ausgebildet. Die Stufenabschnitte 174 werden durch Biegen von Abschnitten der Busstangen 132b, 132c in deren Dickenrichtung ausgebildet.
Wenn eine Temperaturänderung auftritt, verbiegen sich die gebogenen Abschnitte 172 oder die Stufenabschnitte 174, um Dehnungen und Kontraktionen der Busstangen 132a bis 132c zu absorbieren. Daher werden Belastungen, die in den Busstangen 132a bis 132c bei Temperaturänderungen verursacht werden, reduziert, um hierdurch zu verhindern, dass die Busstangen 132a bis 132c beschädigt werden.
(1-3-4-3. Anschlussbasis 134)
Die Anschlussbasis 134 verbindet die Sicherungselemente 130 mit den Busstangen 132a bis 132c. Wie in 15 etc. gezeigt, hat die Anschlussbasis 134 eine erste Abdeckung 180, die eine radiale Außenseite (in Richtung R1 weisend) der Sicherungselemente 130 abdeckt, und ferner Verbinder (Zwischenverbinder 178) zwischen den Sicherungselementen 130 und den Busstangen 132 enthält, sowie eine zweite Abdeckung 182, die Abschnitte der Unterseiten der Busstangen 132a bis 132c abdeckt, sowie eine dritte Abdeckung 184, die Abschnitte der Oberseiten der Busstangen 132a bis 132c abdeckt.
Wie in den 15 und 16 etc. gezeigt, hat die zweite Abdeckung 132 Zinken 186 mit Zähnen 137 daran. Die dritte Abdeckung 184 enthält Vertiefungen 188, die an Positionen definiert sind, die mit den Zinken 186 fluchten. Wie in den 13 etc. gezeigt, sind die zweite Abdeckung 182 und die dritte Abdeckung 184 miteinander gekoppelt, wenn die Zinken 186 in die Vertiefung 188 eingreifen.
Die erste Abdeckung 180, die zweite Abdeckung 182 und die dritte Abdeckung 184 der Anschlussbasis 134 fungieren auch als Isolierabdeckungen zum Isolieren der Busstangen 132a bis 132c von umgebenden Komponenten (den Wicklungen 112 des Stators 22 etc.). Daher wird die zweite Abdeckung 182 nachfolgend auch als „Isolierabdeckung 182” bezeichnet.
Wie in 10 etc. gezeigt, sind die Zwischenverbinder 178 radial auswärts (entlang der Linie R1) der Außenumfangsfläche des Motorstators 122 angeordnet.
Wie ferner in 10 etc. gezeigt, sind die Wicklungsverbinder 147 (die Verbinder zwischen den Wicklungsenden 114 und den Sicherungselementen 130) und die Zwischenverbinder 178 (die Verbinder zwischen den Sicherungselementen 130 und den Busstangen 132a bis 132c) auf Umfangsebenen angeordnet, wovon Abschnitte den gleichen Radius haben. Darüber hinaus sind die Wicklungsverbinder 174 und die Zwischenverbinder 178 in Positionen angeordnet, die umfangsmäßig, bei Betrachtung aus der Achsrichtung X2, zueinander gestaffelt sind.
Wenn daher ein Arbeiter oder eine Herstellungsvorrichtung die Zwischenverbinder 178 montiert, und danach die Wicklungsverbinder 174 in der axialen Richtung X2 montiert, ist es leicht, jeden der Zwischenverbinder 178 und der Wicklungsverbinder 174 zu montieren, weil die Zwischenverbinder 178 und die Wicklungsverbinder 174 einander nicht überlappen.
17 ist eine Perspektivansicht der Isolierabdeckung 182 (zweiten Abdeckung 182). 18 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie XVIII-XVIII von 16 der Isolierabdeckung 182 an einer Position, wo die Ölausgabeöffnung 190 nicht vorhanden sind. 19 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht entlang Linie XIX-XIX von 16 der Isolierabdeckung 182 an einer Position, wo eine Ölausgabeöffnung 190 vorhanden ist.
Wie in 4 etc. gezeigt, ist die Isolierabdeckung 182 zwischen der Außenumfangsfläche des Motorstators 22 (oder des Statorhalters 116) und den Busstangen 132a bis 132c an den Wicklungsenden 114 (in der axialen Richtung X1) angeordnet. Die Isolierabdeckung 182 erstreckt sich auch entlang der axialen Richtung X2.
Wie in 18 etc. gezeigt, hat die Isolierabdeckung 182 eine Bodenfläche 192, die zur horizontalen Ebene H (entlang den Richtungen X1, X2 und den Richtungen Y1, Y2) geneigt ist, um hierdurch das Kühlöl 42 durch Schwerkraft nach unten zu leiten.
Wie in den 17 und 19 etc. gezeigt, hat die Isolierabdeckung 182 Trennwände 194 zum Sichern der Busstangen 132a bis 132c und zum Isolieren der Busstangen 132a bis 132c voneinander.
Wie in den 18 und 19 gezeigt, befindet sich eine vorbestimmte Lücke zwischen den Unterseiten der Busstangen 132a bis 132 und der Bodenfläche 192 der Isolierabdeckung 182. Eine solche Lücke wird in Folge davon erzeugt, dass die Busstangen 132 in die Isolierabdeckung 182 eingesetzt werden, anstatt einsetzgeformt zu werden. Die Lücke kann auch absichtlich aufgrund der Formen der Busstangen 132a bis 132c erzeugt werden oder kann aufgrund von Toleranzen erzeugt werden. Wenn die Busstangen 132a bis 132c einsetzgeformt werden, dann besteht die Tendenz, dass Kunststoff, der im engen Kontakt mit den Busstangen 132a bis 132c gehalten wird, bricht, wenn die Busstangen 132a bis 132c aufgrund einer Temperaturänderung verformt werden. Da sich jedoch die Lücke zwischen den Busstangen 132a bis 132c und der Isolierabdeckung 182 befindet, können sich die Busstangen 132a bis 132c verformen, um hierdurch eine Beschädigung der Isolierabdeckung 182 aufgrund von einer Temperaturänderung zu verhindern.
Die Isolierabdeckung 182 enthält die Ölausgabeöffnungen 190, die in der Bodenfläche 192 definiert sind und sich vertikal durch die Bodenfläche 192 erstrecken. Die Ölausgabeöffnungen 190 sind an Ecken angeordnet, wo die Bodenfläche 192 und die Trennwände 194 einander kreuzen, und insbesondere sind die Ölausgabeöffnungen 190 an Ecken angeordnet, die an der relativ niedrigen Seite angeordnet werden, wenn die Isolierabdeckung 182 installiert wird. Die Ölausgabeöffnungen 190 sind an beiden oberen und unteren Seiten einer Stufe angeordnet, die an der Isolierabdeckung 182 ausgebildet ist.
Ferner sind, wie in 8 etc. gezeigt, die Ölausgabeöffnungen 190 mit adäquatem Abstand von dem Stator 22 entlang der axialen Richtung X2 angeordnet, so dass die Ölausgabeöffnungen 190 die Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c nicht beeinträchtigen.
Das Kühlöl 42, das von der Seitenabdeckung 30 zum Motorstator 22 zugeführt wird, kann potentiell durch die Innenseite des Stators 22 in die Anschlussbasis 134 fließen. Wenn die Ölausgabeöffnung 190 gemäß der vorliegenden Ausführung, dann ist es wahrscheinlich, dass Kühlöl 42 an der Isolierabdeckung 182 zurückerhalten wird, wodurch die Wahrscheinlich des Kurzschlusses zwischen den Busstangen 132a bis 132c erhöht, und dies zu einer Verschlechterung der Isolierabdeckung 182 führt.
Da gemäß der vorliegenden Ausführung in der Isolierabdeckung 182 die Ölausgabeöffnungen 190 definiert sind, verhindern die Ölausgabeöffnungen 190 wirkungsvoll, dass das Kühlöl 42 auf der Isolierabdeckung 182 zurückgehalten wird.
2. Vorteile der vorliegenden Ausführung
Da gemäß der vorliegenden Ausführung, wie oben beschrieben, die Isolierabdeckung 182 die Abschnitte der Unterseiten der Busstangen 132a bis 132c abdeckt, wird es möglich, die Isolierung zwischen den Busstangen 132a bis 132c und den umgebenden Komponenten (den Wicklungen 112 des Stators 22 etc. zu verbessern).
Da ferner die Ölausgabeöffnungen 190 (Durchgangslöcher) in der Bodenfläche 192 der Isolierabdeckung 182 ausgebildet sind, kann das Kühlöl 42 von den Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben werden, wenn das Kühlöl 42 in die Isolierabdeckung 182 eintritt. Dementsprechend wird vermieden, dass das Kühlöl 42 in der Isolierabdeckung 182 zurückbleibt, und kann ein Kurzschluss zwischen den Busstangen 132a bis 132c aufgrund des verbleibenden Kühlöls 42 verhindert werden. Auch kann verhindert werden, dass die Isolierabdeckung 182 oder das Kühlöl 42 selbst aufgrund des verbleibenden Kühlöls 42 schlechter wird.
In der vorliegenden Ausführung erstrecken sich die Busstangen 132a bis 132c von der Außenumfangsseite des Stators 22 entlang der axialen Richtung X2, und die Isolierabdeckung 182 ist zwischen der Außenumfangsfläche des Stators 22 und den Busstangen 132a bis 132c angeordnet (s. 4). Dementsprechend können die Busstangen 132a bis 132c mit den Anschlüssen 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 an Positionen verbunden werden, die von dem Motorstator 22 in der axialen Richtung X2 verschoben sind. Daher kann die Abmessung des Motors 12 entlang den radialen Richtungen R1, R2 reduziert werden, anders als in einem Fall, worin die Busstangen 132a bis 132c mit den Anschlüssen 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 an Positionen radial außerhalb der Außenumfangsfläche des Stators 22 verbunden sind. Da auch die Isolierabdeckung 182 zwischen der Außenumfangsfläche des Stators 22 und den Busstangen 132a bis 132c angeordnet ist, ist es möglich, die Isolierung zwischen der Außenumfangsfläche des Stators 22 und den Busstangen 132a bis 132c zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführung sind die Ölausgabeöffnungen 190 an Positionen entfernt von der Außenumfangsfläche des Stators 22 in der axialen Richtung X2 angeordnet (s. 8 etc.). Dementsprechend wird es möglich, eine Verschlechterung der Isolierung zwischen der Außenumfangsfläche des Stators 22 und den Busstangen 132a bis 132c aufgrund der Ausbildung der Ölausgabeöffnung 190 zu verhindern.
In der vorliegenden Ausführung enthält die Isolierabdeckung 182 die Trennwände 194, die zwischen den Busstangen 132a bis 132c in mehreren Phasen angeordnet sind. Auch ist die Bodenfläche 192 der Isolierabdeckung 182 in Bezug auf die horizontale Ebene H geneigt. Ferner sind die Ölausgabeöffnungen 190 an Ecken angeordnet, wo die Bodenfläche 192 und die Trennwände 194 einander schneiden. Da in dieser Struktur die Bodenfläche 192 der Isolierabdeckung 182 in Bezug auf die horizontale Ebene H geneigt ist, ist es möglich, die Isolierabdeckung 182 entlang der Außenumfangsfläche des Stators 22 anzuordnen. Daher wird es möglich, eine Zunahme der Abmessung des Motors 12 entlang der radialen Richtungen R1, R2 zu verhindern. Da ferner die Ölausgabeöffnungen 190 an Ecken angeordnet sind, wo die Bodenfläche 192 und die Trennwände 194 einander schneiden, kann das Kühlöl 42 effizient ausgegeben werden.
In der vorliegenden Ausführung sind die Busstangen 132a bis 132c aus plattenartigen Elementen gebildet (s. 15 etc.) ausgebildet, und die Busstangen 132a bis 132c enthalten die gebogenen Abschnitte 172, die aus Abschnitten der plattenartigen Elemente gebildet sind, die in der Dickenrichtung (der Richtung entlang der Dicke der Platte) gebogen sind. Wenn daher eine Temperaturänderung auftritt, verbiegen sich die gebogenen Abschnitte 172, um die Dehnungen und Kontraktionen der Busstangen 132a bis 132c zu absorbieren. Daher werden Spannungen, die bei Temperaturänderungen in den Busstangen 132a bis 132c auftreten, reduziert, wodurch eine Beschädigung der Busstangen 132a bis 132c verhindert wird.
B. Modifikationen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführung beschränkt, sondern es können verschiedene andere Anordnungen basierend auf dem offenbarten Inhalt der vorliegenden Beschreibung angewendet werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung die folgenden Anordnungen verwenden.
1. Objekte, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist
In der obigen Ausführung ist der Motor 12 an dem Fahrzeug 10 angebracht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf andere Situationen anwendbar, worin der Motor 12 verwendet werden könnte. Obwohl zum Beispiel der Motor 12 in der obigen Ausführung dazu benutzt wird, das Fahrzeug 10 anzutreiben, könnte der Motor auch in anderen Anwendungen im Fahrzeug 10 benutzt werden (z. B. einem elektrischen Servolenksystem, einer Klimaanlage, einem Luftkompressor etc.). Alternativ könnte der Motor 12 auch an Industriemaschinen, elektrischen Haushaltsgeräten etc. verwendet werden.
2. Motor 12
In der obigen Ausführung ist der Motor 12 ein Dreiphasenwechselstrommotor. Jedoch könnte der Motor 12 auch ein anderer Typ von Wechselstrommotor oder zum Beispiel auch ein Gleichstrommotor sein, der durch Kühlflüssigkeit gekühlt wird, oder der eine reduzierte Größe hat. In der obigen Ausführung umfasst der Motor 12 einen bürstenlosen Motor 12. Jedoch könnte der Motor 12 auch ein Bürstenmotor sein. In der obigen Ausführung ist der Motorstator 22 radial auswärts (entlang der Richtung R1) des Motorrotors 20 angeordnet (s. 1 etc.). Jedoch könnte der Motorstator 22 auch radial einwärts des Motorrotors 20 angeordnet sein.
3. Resolver 31
In der obigen Ausführung ist der Resolverrotor 24 an der ersten Vorsprungswand 82 angebracht. Jedoch kann der Resolverrotor 24 auch an einem anderen Element als der ersten Vorsprungswand 82 befestigt werden, insofern das Kühlöl 42 von der Bodenwand 70 des rohrförmigen Elements 72 zur Innenseite des rohrförmigen Elements 52 zugeführt werden kann, oder im Hinblick auf die Struktur des elektrischen Stromsystems.
4. Kühlsystem
[4-1. Kühlflüssigkeit]
In der obigen Ausführung wird das Kühlöl 42 als Kühlflüssigkeit verwendet. Jedoch kann anstelle des Kühlöls 42 auch ein anderes Kühlfluid (z. B. Wasser oder dergleichen) verwendet werden, vom Standpunkt der Effizienz der Kühlfunktion. Jedoch könnte in diesem Fall potentiell das andere Kühlfluid nicht als Schmiermittel zum Schmieren der Getriebemechanismen verwenden werden, wie etwa des Planetengetriebes 76 etc.
[4-2. Rohrförmiges Element 52]
In der obigen Ausführung ist das Planetengetriebe 76, das mit der Drehwelle 50 gekoppelt ist, in dem rohrförmigen Element 52 angeordnet. Jedoch könnte auch ein anderer Typ von Getriebemechanismus in dem rohrförmigen Element 52 angeordnet werden. Alternativ könnten auch andere Elemente in dem rohrförmigen Element 52 untergebracht werden, die mit dem Kühlmittelmedium gekühlt werden. Zum Beispiel könnte eine Reibeingriffseinheit (Kupplungsmechanismus), die mit der Drehwelle 50 gekoppelt ist, in dem rohrförmigen Element 52 angeordnet werden.
Durch Anordnung einer Reibeingriffseinheit in dem rohrförmigen Element 52 wird es möglich, die Abmessung des Motors 12 entlang den axialen Richtungen X1, X2 zu reduzieren. Ferner ist es, zusätzlich zum Kühlen des Rotorkerns 60, auch möglich, die Reibeingriffseinheit zu kühlen oder zu schmieren (unter der Annahme, dass das Kühlfluid auch als Schmieröl dient). Im Gegensatz dazu, die Kühlstruktur für den Rotorkern 60 und die Kühlstruktur für die Reibeingriffseinheit voneinander separat vorzusehen, die Struktur einfacher gemacht werden.
5. Elektrisches Stromsystem
[5-1. Verbindungsleiter 104]
In der obigen Ausführung ist der Verbindungsleiter 104 aus den Sicherungselementen 130 und dem Busstangen 132a bis 132c augfgebaut. Jedoch ist der Verbindungsleiter 140 nicht auf eine solche Struktur beschränkt, insofern die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 zum Beispiel radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden. Zum Beispiel können die Wicklungsenden 114 und die externen elektrischen Stromleitung 102 auch durch entweder die Sicherungselemente 130 oder die Busstangen 132a bis 132c verbunden werden.
Ferner können die Formen der Sicherungselemente 130 oder der Busstangen 132a bis 132c verändert werden, insofern die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 zum Beispiel radial einwärts (entlang der Linie R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden. Zum Beispiel können in der obigen Ausführung (s. 4), obwohl die Busstangen 132a bis 132c grundlegend parallel zu den Achsrichtungen X1, X2 liegen, die Busstangen 132a bis 132c auch zu den axialen Richtungen X1, X2 geneigt sein. Zum Beispiel können die Busstangen 132a bis 132c auch von einer oberen linken Position zu einer unteren rechten Position in 4 hin geneigt sein.
In der obigen Ausführung sind die Zwischenverbinder 178, die die Anschlussbasisverbindungsbleche 142 der Sicherungselemente 130 und die Sicherungselementverbinder 160 der Busstangen 132a bis 132c verbinden, radial auswärts (entlang der Richtung R1) der Außenumfangsfläche des Motorstators 22 angeordnet. Jedoch können, insofern die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet sind, die Zwischenverbinder 178 zum Beispiel auch radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden.
In der obigen Ausführung sind die jeweiligen Abschnitte der Wicklungsverbinder 147 und der Zwischenverbinder 178 auf Umfangsebenen, die den gleichen Radius bei Betrachtung aus der axialen Richtung X2 haben, zueinander versetzt angeordnet (s. 10 etc.). Jedoch brauchen, insofern die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet sind, die jeweiligen Abschnitte der Wicklungsverbinder 147 und der Zwiscchenverbinder 178 zum Beispiel nicht notwendigerweise bei Betrachtung aus der axialen Richtung X2 auf Umfangsebenen liegen, die den gleichen Radius haben.
In der obigen Ausführung erstrecken die Wicklungsverbindungsbleche 140 der Sicherungselemente 130 entlang den radialen Richtungen R1, R2 und den Umfangsrichtungen C1, C2, und die Zwischenbleche 144 sind mit den Wicklungsverbindungsblechen 140 so verbunden, dass sie sich entlang der axialen Richtung X2 und der radialen Richtung R1 radial auswärts (entlang der Richtung R1) der Außenumfangsfläche des Stators 22 erstrecken. Jedoch können, insofern die Wicklungsenden 144 und die externen elektrischen Stromleitungen 102 derart verbunden sind, dass die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet sind, sich die Zwischenbleche 144 zum Beispiel auch entlang den axialen Richtungen X2 und den Umfangsrichtungen C1, C2 erstrecken, oder anders ausgedrückt, die Zwischenbleche 144 können zum Beispiel auch parallel zur Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden.
In der obigen Ausführung ist der Motor 12 mit dem Ende des Drehzahluntersetzers 14 gekoppelt, und der externe elektrische Stromleitungsverbinder 122 ist näher an dem Drehzahluntersetzer 14 angeordnet als der Stator 22 entlang den axialen Richtungen X1, X2. Jedoch könnte, insofern die Wicklungsenden 114 und die externen elektrischen Stromleitungen 102 derart miteinander verbunden sind, dass die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet sind, der externe elektrische Stromleitungsverbinder 122 zum Beispiel auch auch so angeordnet werden, dass er über den Stator 22 entlang den axialen Richtungen X1, X2 hinweg dem Drehzahluntersetzer 14 entgegengesetzt ist.
In der obigen Ausführung ist der externe elektrische Stromleitungsverbinder 122 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet. Insofern jedoch die Funktion der Isolierabdeckung 182 erfüllt werden kann, könnte der externe elektrische Stromleitungsverbinder 122 auch radial auswärts (entlang der Richtung R1) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden.
[5-2. Isolierabdeckung 182]
In der obigen Ausführung ist die Isolierabdeckung 182 für die Busstangen 132a bis 132c vorgesehen. Insofern jedoch die Anschlüsse 120 der externen elektrischen Stromleitungen 102 radial einwärts (entlang der Richtung R2) der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet sind, könnte zum Beispiel auch die Isolierabdeckung 182 weggelassen werden. Wenn die Isolierabdeckung 182 weggelassen wird, dann wird bevorzugt die Länge der Sicherungselemente 130 entlang der axialen Richtung X2 bevorzugt vergrößert, um für eine Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c zu sorgen.
In der obigen Ausführung ist die Anzahl und das Layout der Ölausgabeöffnung 130 sowie in den 16 und 17 gezeigt. Insofern jedoch das Kühlöl 42 durch die Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben werden kann, genügt es, zumindest eine Ölausgabeöffnung 190 vorzusehen und das Layout der Ölausgabeöffnungen 190 geeignet zu verändern.
In der obigen Ausführung erstrecken sie die Busstangen 132a bis 132c entlang der axialen Richtung X2 von der Außenumfangsseite des Stators 22. Jedoch könnten die Busstangen 132a bis 132c auch an einem unterschiedlichen Ort angeordnet werden, insofern eine Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c hergestellt werden kann, und das Kühlöl 42 durch die Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben werden kann. Zum Beispiel könnten sich die Busstangen 132a bis 132c radial auswärts (entlang der Richtung R1) von der Außenumfangsfläche des Stators 22 erstrecken. Ferner könnte die Isolierabdeckung 182 zwischen den Busstangen 132a bis 132c und der Außenumfangsfläche des Stators 22 angeordnet werden.
In der obigen Ausführung enthält die Isolierabdeckung 182 die Trennwände 194, die in mehreren Phasen zwischen den Busstangen 132a bis 132c angeordnet sind. Jedoch könnten die Trennwände 194 auch weggelassen werden, insofern eine ausreichende Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c hergestellt werden kann, und das Kühlöl 42 immer noch durch die Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben werden kann.
In der obigen Ausführung ist die Bodenfläche 192 der Isolierabdeckung 182 in Bezug auf die horizontale Ebene H geneigt. Jedoch könnte die Bodenfläche 192 auch parallel zur horizontalen Ebene H liegen, insofern eine ausreichende Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c hergestellt und das Kühlöl 42 immer noch durch die Ölausgabeöffnungen 190 ausgegeben werden kann.
In der obigen Ausführung enthalten die Busstangen 132a bis 132c die gebogenen Abschnitte 172, die aus Abschnitten der plattenartigen Elemente hergestellt sind, die in der Dickenrichtung gebogen sind. Die Anzahl oder das Layout der gebogenen Abschnitte 172 kann geändert werden, oder die gebogenen Abschnitte 172 können auch weggelassen werden, insofern eine ausreichende Isolierung zwischen dem Stator 22 und den Busstangen 132a bis 132c hergestellt werden kann und das Kühlöl 42 immer noch durch die Ölausgabeöffnung 190 ausgegeben werden kann.

Claims

Elektrische Umlaufmaschine (12), welche aufweist: einen Stator (22) mit darauf gewickelten Wicklungen (112) in mehreren Phasen; ein Gehäuse (28), das den Stator (22) darin aufnimmt; eine Mehrzahl von Busstangen (132a bis 132c), die konfiguriert sind, um die Wicklungen (112) in der Mehrzahl von Phasen und externe elektrische Stromleitungen (102) miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die externen elektrischen Stromleitungen (102) außerhalb des Gehäuses (28) angeordnet sind; eine Isolierabdeckung (182), die an den Busstangen (132a bis 132c) mit Lücken zwischen den Busstangen (132a bis 132c) und der Isolierabdeckung (182) angebracht und konfiguriert ist, um zumindest Abschnitte von Unterseiten der Busstangen (132a bis 132c) zu bedecken; und eine Kühlmittelzuführeinheit (30), die konfiguriert ist, um ein Kühlfluid zum Kühlen des Stators (22) der Innenseite des Gehäuses (28) zuzuführen; wobei ein Durchgangsloch (190) in einer Bodenfläche (192) der Isolierabdeckung (182) definiert ist und sich vertikal durch die Bodenfläche (192) erstreckt.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach Anspruch 1, wobei sich die Busstangen (132a bis 132c) von einer Außenumfangsseite des Stators (22) entlang einer axialen Richtung davon erstrecken, wobei die Isolierabdeckung (182) zwischen einer Außenumfangsfläche des Stators (22) und den Busstangen (132a bis 132c) angeordnet ist.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach Anspruch 2, wobei das Durchgangsloch (109) an einer von der Außenumfangsfläche des Stators (22) in der axialen Richtung entfernten Position angeordnet ist.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Isolierabdeckung (182) eine zwischen den Busstangen (132a bis 132c) angeordnete Trennwand (194) enthält, wobei die Bodenfläche (192) der Isolierabdeckung (182) in Bezug auf eine horizontale Ebene geneigt ist, wobei das Durchgangsloch (190) an einer Ecke angeordnet ist, wo die Trennwand (140) und die Bodenfläche (192) einander schneiden.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Busstangen (132a bis 132c) aus plattenartigen Elementen gebildet sind, wobei jede der Busstangen (132a bis 132c) einen gebogenen Abschnitt (172) enthält, der aus einem Abschnitt des plattenartigen Elements aufgebaut ist, der in Richtung entlang der Dicke des plattenartigen Elements gebogen ist.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine der Busstangen (132b, 132c) einen gestuften Abschnitt (174) enthält, der in Höhenrichtung ausgebildet ist, wobei die Durchgangslöcher (190) der Isolierabdeckung (182) an oberen und unteren Seiten des gestuften Abschnitts (174) ausgebildet sind.
Die elektrische Umlaufmaschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Isolierabdeckung (182) eine unter Abdeckung aufweist, die die Unterseiten der Busstangen (132a bis 132c) abdeckt, wobei die Isolierabdeckung (182) mit einer oberen Abdeckung (184) gekoppelt ist, die Oberseiten der Busstangen (132a bis 132c) abdeckt.