BR102013016175A2

BR102013016175A2 - máquina elétrica rotativa, unidade de estator e substrato de conexão de fio

Info

Publication number: BR102013016175A2
Application number: BR102013016175A
Authority: BR
Inventors: hideyuki Onda; Kanta Yamaguchi; Kenji Funakoshi
Original assignee: Yaskawa Denki Seisakusho Kk
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2016-09-06
Also published as: CN103779998B; CN103779998A; JP2014087085A; EP2722973A2; US9337696B2; JP5776664B2; US20140111037A1

Abstract

maquina eletrica rotativa, unidade de estator e substrato de conexao de flo" uma maquina elétrica rotativa inclui: um eixo mecénico rotativo tendo um eixo geo- métrico estendendo-se em uma diregao axial; um rotor fixado no eixo mecanico rotativo; um estator dotado com varios enrolamentos de estator; uma parte de conexéo de fio proporcio- nada em um iado dos enrolamentos de estator na diregéo axial, a parte de conexao de fio conectando as partes de extremidade dos enrolamentos de estator em um modelo de cone- x50 de fio especifico; e uma parte moldada de resina disposta para cobrir a parte de cone- xao de fio e os enrolamentos de estator. a parte de conexéo de fio inclui varios elementos condutores, conectados as partes de extremidade dos enrolamentos de estator, e um ele- mento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superficies dos elementos condutores. o elemento isolante tem partes salientes projetando-se no sentido da parte moldada de resina existente no um iado dos enrolamentos de estator, na diregao axial.

Description

"MÁQUINA ELÉTRICA ROTATIVA, UNIDADE DE ESTATOR E SUBSTRATO DE CONEXÃO DE FIO" Campo da invenção As concretizações descritas no presente relatório descritivo se refere a uma máquina elétrica rotativa, uma unidade de estator e um substrato de conexão de fio.

Antecedentes da invenção A publicação do pedido de patente japonesa de n° H8-22345 (JP8-22345A) descreve um estator para um motor moldado, no qual as extremidades dos enrolamentos de armadura, proporcionadas em um núcleo de estator, são conectadas a uma parte de conexão de fio (um substrato de conexão de fio) por meio de fios condutores, e no qual os enrolamentos de armadura e a parte de conexão de fio são moldadas com uma resina isolante.

No estator descrito no pedido de patente JP8-22345A, no entanto, nenhuma consideração particular é considerada para a melhoria de um grau de acoplamento da parte de conexão de fio e da parte moldada de resina, e é difícil encapsular com segurança a parte de conexão de fio por moldagem com resina.

Resumo da invenção Em vista do que foi mencionado acima, as concretizações descritas no presente relatório descritivo proporcionam uma máquina elétrica rotativa, uma unidade de estator e um substrato de conexão de fio, que são capazes de aumentar a confiabilidade quando uma parte de conexão de fio é encapsulada com uma parte moldada de resina.

De acordo com um aspecto das presentes concretizações, proporciona-se uma máquina elétrica rotativa, incluindo: um eixo mecânico rotativo tendo um eixo geométrico estendendo-se em uma direção axial; um rotor fixado no eixo mecânico rotativo; um estator dotado com vários enrolamentos de estator, o estator disposto radialmente oposto ao rotor; uma parte de conexão de fio proporcionada em um lado dos enrolamentos de estator na direção axial, a parte de conexão de fio conectando as partes de extremidade dos enrolamentos de estator em um modelo de conexão de fio específico; e uma parte moldada de resina disposta para cobrir a parte de conexão de fio e os enrolamentos de estator. A parte de conexão de fio inclui vários elementos condutores, conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator, e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores, o elemento isolante tendo partes salientes projetando-se no sentido da parte moldada de resina existente em um lado axial.

De acordo com outro aspecto das presentes concretizações, proporciona-se uma unidade de estator incluindo: um estator dotado com vários enrolamentos de estator; uma parte de conexão de fio proporcionada em um lado dos enrolamentos de estator em uma direção axial, a parte de conexão de fio conectando as partes de extremidade dos enrolamentos de estator em um modelo de conexão de fio específico; e uma parte moldada de resina para cobrir a parte de conexão de fio e os enrolamentos de estator. A parte de conexão de fio inclui vários elementos condutores, conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator, e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores, o elemento isolante tendo partes salientes projetando-se no sentido da parte moldada de resina existente em um lado axial.

De acordo com mais um outro aspecto das presentes concretizações, proporciona-se um substrato de conexão de fio para conexão das partes de extremidade de enrolamentos de estator da unidade de estator, que inclui: elementos condutores conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator; e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores. O elemento isolante é dotado com uma parte saliente de fixação de resina.

De acordo com ainda um outro aspecto das presentes concretizações, proporciona-se um processo de manufatura de uma máquina elétrica rotativa, dotada com o substrato de conexão de fio. O processo inclui: dispor um conjunto um conjunto do substrato de conexão de fio e de um estator da máquina elétrica rotativa dentro de uma cavidade de um mole, de modo que uma superfície de extremidade axial de cada uma das partes salientes do substrato de conexão de fio fique voltada para uma superfície de parede de uma cobertura de molde superior do molde; e fornecer uma resina de moldagem na cavidade, e solidificar a resina em um estado no qual as superfícies de extremidade axial das partes salientes fazem contato com a superfície de parede da cobertura de molde superior.

Com as presentes concretizações, é possível aumentar a confiabilidade quando a parte de conexão de fio é encapsulada com a parte moldada de resina.

Breve descrição dos desenhos A Figura 1 é uma vista em seção longitudinal mostrando a configuração global de uma máquina elétrica rotativa de acordo com uma concretização. A Figura 2 é uma vista em perspectiva mostrando um rotor proporcionado na máquina elétrica rotativa, mostrada na Figura 1, na qual o rotor é visto do lado contrário ao de carga, com uma parte moldada de resina removida para clareza. A Figura 3 é uma vista em planta mostrando a configuração global de um substrato de conexão de fio proporcionado na máquina elétrica rotativa, mostrada na Figura 1, na qual o substrato de conexão de fio é vista do lado contrário ao de carga. A Figura 4 é uma vista em seção do substrato de conexão de fio, tomada ao longo da linha IV - VI da Figura 3. A Figura 5 é uma vista em planta mostrando a configuração global do substrato de conexão de fio, proporcionado na máquina elétrica rotativa, mostrada na Figura 1, na qual o substrato de conexão de fio é visto do lado de carga. A Figura 6 é uma vista explicativa ilustrando um modelo de conexão de fio no subs- trato de conexão de fio. A Figura 7 é um diagrama de conexão de fio da máquina elétrica rotativa, de acordo com uma concretização. A Figura 8 é uma vista explicativa ilustrando como cobrir integralmente os enrola-mentos de estator do substrato de conexão de fio com uma resina.

Descrição detalhada das concretizações preferidas As concretizações de uma máquina elétrica rotativa, uma unidade de estator e um substrato de conexão de fio vão ser então descritas em detalhes com referência aos desenhos em anexo. (Configuração global de máquina elétrica rotativa) A configuração global de uma máquina elétrica rotativa 1, de acordo com a presente concretização, vai ser descrita com referência às Figuras 1 e 2. No exemplo mostrado nas Figuras 1 e 2, a máquina elétrica rotativa 1 é um motor AC (de corrente alternada) trifásico. Mais especificamente, a máquina elétrica rotativa 1 inclui um estator 2 e um rotor 3. O rotor 3 é fixado na superfície circunferencial externa de um eixo mecânico rotativo 10, tendo um eixo geométrico k. O rotor 3 inclui um cabeçote 8 e um ímã permanente 9. O eixo mecânico rotativo 10 é suportado rotativamente por um mancai no lado de carga 12, cujo curso externo é ajustado a um braço no lado de carga 11, e um mancai no lado contrário ao de carga 14, cujo curso externo é ajustado a um braço no lado contrário ao de carga 13. O estator 2 é disposto na superfície circunferencial interna de um quadro 4, oposta à superfície externa radial do rotor 3. O estator 2 inclui vários corpos de núcleo laminados 5, várias bobinas 6 nas quais os corpos de núcleo laminados 5 são inseridos, e vários enrola-mentos de estator 7 enrolados em torno das bobinas 6. No estator 2 da presente concretização, doze corpos de núcleo laminados 5 e doze bobinas 6 são substancialmente dispostos angularmente, e os enrolamentos de estator 7 são enrolados nas respectivas bobinas 6 (consultar a Figura 2).

As respectivas bobinas 6 são feitas de um material isolante, tal como uma resina ou assemelhados, de modo a isolar eletricamente os corpos de núcleo laminados 5 e os enrolamentos de estator 7. Um substrato de conexão de fio anular 100 (correspondente a uma parte de conexão de fio) é proporcionado no lado contrário ao de carga (um lado de extremidade axial ou o lado esquerdo na Figura 1) das bobinas 6. O substrato de conexão de fio 100 serve para conectar as partes de extremidade de bobina 7a dos enrolamentos de estator 7 em um modelo de conexão de fio específico. As partes de extremidade de enrolamentos 7a dos enrolamentos de estator 7 são cobertas integralmente com uma parte moldada de resina 15. (Substrato de conexão de fio) Como mostrado nas Figuras 2 e 3, o substrato de conexão de fio 100 inclui vários elementos condutores em forma de arco ou anulares) 110, dispostos e conectados concen-tricamente às partes de extremidade de enroiamentos 7a (consultar as Figuras 1 e 4) do estator 2, e um elemento isolante substancialmente anular 120, disposto para cobrir pelo menos algumas partes das superfícies dos elementos condutores 110 (os detalhes vão ser descritos posteriormente). (Elemento condutor) Com referência às Figuras 2 e 3, os respectivos elementos condutores 110 são substancialmente dispostos concentricamente em quatro camadas ao longo de uma direção radial. Na presente concretização, como vai ser descrito em detalhes depois, os respectivos elementos condutores 110 são formados por moldagem, por exemplo, um único fio chato revestido em uma forma espiral, e depois corte e remoção, por exemplo, de algumas partes do fio chato revestido (ver as extremidades 114 formadas por remoção). De fato, partes de remoção são também geradas no elemento isolante 120, quando de corte do fio chato revestido. Com intuito de simplicidade, as partes de remoção do elemento isolante 120 não são mostradas nas Figuras 2 e 3.

Os seis elementos condutores 110a a 110f, dispostos no lado mais interno, são elementos condutores para cruzamento e são dispostos a intervalos substancialmente regulares ao longo de uma direção circunferencial de um círculo concêntrico R1. Dois elementos condutores 110n e 110n, dispostos no lado externo dos elementos condutores 110a a 110f, são elementos condutores para pontos neutros e são dispostos ao longo de uma direção circunferencial de um círculo concêntrico R2. Os elementos condutores 110u e 110v, dispostos no lado externo dos elementos condutores 110n e 110n, s~]ao elementos condutores para uma fase U e uma fase V, respectivamente, e são dispostos substancialmente ao íongo de uma direção circunferencial de um círculo concêntrico R3. O elemento condutor 110w, disposto no lado mais externo, é um elemento condutor para uma fase W e é disposto para estender-se ao longo de uma direção circunferencial de um círculo concêntrico R4. Na descrição apresentada a seguir, se adequado, os respectivos elementos condutores, apresentados acima, vão ser referidos como os "elementos condutores de cruzamento 110a a 110f', o "elemento condutor de ponto neutro 110n", o "elemento condutor de fase U 110u", o "elemento condutor de fase V 110v" e o "elemento condutor de fase W 110w". Quando os respectivos elementos condutores não são distinguidos entre si, vão ser geralmente referidos apenas como os "elementos condutores 110". O elemento condutor de fase U 110 u é, em grande parte, disposto ao longo do círculo concêntrico R3, e é, disposto parcialmente, ao longo do círculo concêntrico R4. Em outras palavras, o elemento condutor de fase U 11 Ou inclui uma parte circunferencial interna 110ui, estendendo-se ao longo do círculo concêntrico R3, uma parte circunferencial externa 110uo, estendendo-se ao longo do círculo concêntrico R4, e uma parte reta 110uc, estendendo retilineamente ao longo de uma direção de uma linha tangencial X da parte circunferência! interna 110ui. A parte reta 110uc é proporcionada integralmente entre duas partes circunferenciais em forma de arco dispostas concentricamente, diferindo em raio de curvatura entre si, isto é, a parte circunferência interna 110ui e a parte circunferência! externa 110uo.

De modo similar, o elemento condutor de fase V 110v é, em grande parte, disposto ao longo do círculo concêntrico R3, e é, disposto parcialmente, ao longo do círculo concêntrico R2. Em outras palavras, o elemento condutor de fase V 110v inclui uma parte circunfe-rencial interna 110vi, estendendo-se ao longo do círculo concêntrico R2, uma parte circunfe-rencial externa 11 Ovo, estendendo-se ao longo do círculo concêntrico R3, e uma parte reta II Ove, estendendo retilineamente ao longo de uma direção de uma linha tangencial Y da parte circunferencial interna 110vi. A parte reta 11 Ove é proporcionada integralmente entre duas partes circunferenciais em forma de arco dispostas concentricamente, diferindo em raio de curvatura entre si, isto é, a parte circunferência interna 110vi e a parte circunferencial externa 110vo.

Na presente concretização, como mostrado na Figura 4, cada elemento condutor 110 tem uma forma de seção transversal substancialmente retangular e inclui um condutor III e uma bainha 112 cobrindo o condutor 111. Como mostrado na Figura 4 (consultar uma solda H mostrada na Figura 3 e descrita abaixo), furos atravessantes 113 são formados nas posições centrais substancialmente transversais das partes de extremidade opostas longitudinais dos elementos condutores 110, para permitir que as partes de extremidade de enro-lamentos 7a se estendam axialmente pelos furos atravessantes 113. As partes de extremidade de enrolamentos 7a, inseridas nos furos atravessantes 113, são fixadas nas superfícies no lado contrário ao de carga dos elementos condutores 110 por soldas H (correspondentes às partes soldadas). Em outras palavras, a bainha 112, existente em torno dos furos atravessantes 113 dos elementos condutores 110, é descascada. As soldas H são proporcionadas nas regiões descascadas. (Elemento isolante) O elemento isolante 120 é um elemento anular, formado por moldagem por inserção, por exemplo, um material resinoso. O elemento isolante 120 serve para fixar isolamento entre os respectivos elementos condutores 110, enquanto fixa os respectivos elementos condutores 110 em posições específicas, de modo que os respectivos elementos condutores 110 possam ser colocados no mesmo plano substancialmente perpendicular à direção axial.

Como mostrado nas Figuras 4 e 5, o elemento isolante 120 tem furos de afunila-mento 121, formados em alinhamento com os furos atravessantes 113 dos elementos con- dutores 110. Os furos de afunilamento 121 são formados na superfície no lado de carga 122 do elemento isolante 120. Cada um dos furos de afunilamento 121 é formado de modo que seu diâmetro fica gradualmente menor da superfície 122 no sentido de cada um dos furos atravessantes 113 dos elementos condutores 110. As partes de extremidade de enrolamen-tos 7a do estator 2 são inseridas da parte lateral do estator 2, pelos furos de afunilamento 121, e nos furos atravessantes 113 dos elementos condutores 110. (Parte saliente) Como um aspecto da presente concretização, o elemento isolante 120 inclui partes salientes 124 projetando-se no sentido da parte moldada de resina 15, existente em uma parte lateral de extremidade axial (o lado contrário ao de carga). Como mostrado nas Figuras 2 a 4, as partes salientes 124 são formadas em múltiplos pontos (em seis pontos na presente concretização) ao longo de uma direção circunferencial. Pelo menos uma das partes salientes 124 (um par de partes salientes diametralmente opostas 124 na presente concretização) inclui uma parte aglutinante 125 formada em peça única com cada parte saliente 124. A parte aglutinante 125 se estende radialmente da parte lateral periférica interna do elemento isolante 120 para a sua parte lateral periférica externa, de modo a ligar os elementos condutores 110, dispostos lado a lado, ao longo de uma direção radial. Em outras palavras, o elemento isolante 120 cobre as superfícies no lado de carga dos elementos condutores 110, nas regiões correspondentes às partes salientes 124 e às partes aglutinantes 125, mas mantém as superfícies no lado contrário ao de carga dos elementos condutores 110 expostas em regiões diferentes das partes salientes 124 e partes aglutinantes 125. Ainda que não mostradas nas Figuras 2, 3 e 4, as partes salientes 124 são, de fato, cobertas com a parte moldada de resina 15, mostrada na Figura 1, exceto para as superfícies de extremidade 124, que vão ser descritas posteriormente (consultar a Figura 4). Como mostrado nas Figuras 2 e 4, os respectivos elementos condutores 110 são de fato dispostos para que tenham um vão radial específico, definido pelo elemento isolante 120. Com o intuito de simplicidade, o vão não é mostrado na Figura 3.

Cada parte saliente tem uma forma substancialmente cônica, com uma superfície plana existente na sua parte de ápice, de modo que cada parte saliente 124 tenha uma forma trapezoidal substancialmente isóscele, quando observada em uma vista lateral (consultar a Figura 4). Como mostrado acima, as partes salientes 124 são, em grande parte, cobertas com a parte moldada de resina 15. No entanto, as superfícies planas formadas nas partes de ápice das partes salientes 124, isto é, as superfícies de extremidade no lado contrário ao de carga 124a, não são cobertas com a parte moldada de resina 15 e ficam expostas a partir da superfície de extremidade no lado contrário ao de carga 15a (consultar a Figura 4) da parte moldada de resina 15. Como ilustrado na Figura 3, uma marca de identificação (letra "F1" na presente concretização) é aplicada à superfície de extremidade 124a de pelo menos uma das partes salientes 124 (a parte saliente 124 tendo a parte aglutinante 125 na presente concretização) (que corresponde a uma parte marca de identificação). A marca de identificação pode ser usada para indicar, por exemplo, pelo menos um do tipo de conexão de fio do substrato de conexão de fio 100 (cujos detalhes vão ser descritos abaixo), o tipo da máquina elétrica rotativa 1, o lote de produção e o tipo do molde usado no processo de manufatura (cujos detalhes vão ser descritos abaixo). (Modelo de conexão de fio) A seguir, o modelo de conexão de fio no substrato de conexão de fio 100 vai ser descrito com referência às Figuras 6 e 7. Os símbolos de referência dos respectivos enrolamentos, mostrados nas Figuras 6 e 7, estão em uma relação de correspondência com os respectivos enrolamentos. Na descrição apresentada no presente relatório descritivo, por exemplo, o enrolamento de estator 7, correspondente ao U1, vai ser chamado "enrolamento U1".

Como mostrado nas Figuras 6 e 7, o substrato de conexão de fio 100 conecta as partes de extremidade de enrolamentos 7a do estator 3 em um modelo de conexão de fio, tendo dois sistemas de conexão em estrela, nos quais os enrolamentos trifásicos são conectados em pontos neutros, existentes em uma das extremidades dos enrolamentos trifásicos. Mais específicamente, as partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos U1 e U2, constituindo um sistema de fase U, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110c. As partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos U3 e U4, constituindo o outro sistema de fase U, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110f. De modo similar, as partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos V1 e V2, constituindo um sistema de fase V, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110e. As partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos V3 e V4, constituindo o outro sistema de fase V, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110b. Igualmente, as partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos W1 e W2, constituindo um sistema de fase W, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110d. As partes de extremidade correspondentes 7a dos enrolamentos W3 e W4, constituindo um sistema de fase W, são conectadas entre si pelo elemento condutor de cruzamento 110a.

As outras partes de extremidade 7a dos enrolamentos U2, V2 e W2 são conectadas entre si pelo elemento condutor de ponto neutro 110n. De modo similar, as outras partes de extremidade 7a dos enrolamentos U4, V4 e W4 são conectadas entre si pelo elemento condutor de ponto neutro 110n. Além do mais, a outra parte de extremidade 7a do enrolamento U1 e a outra parte de extremidade 7a do enrolamento U3 são conectadas à fase U pelo elemento condutor de fase U 11 Ou. A outra parte de extremidade 7a do enrolamento V1 e a outra parte de extremidade 7a do enrolamento V3 são conectadas á fase V pelo elemento condutor de fase V 110v. A outra parte de extremidade 7a do enrolamento W1 e a outra parte de extremidade 7a do enrolamento W3 são conectadas à fase W pelo elemento condutor de fase W 110w. A seguir, vai-se fazer a descrição de uma sequência de manufatura da máquina elétrica rotativa 1. (Manufatura de substrato de conexão de fio) Primeiro, um único fio chato revestido é formado em uma forma espiral. Depois, o fio chato revestido, tendo uma forma espiral, é fixado em um molde e é moldado por inserção com um material de resina, como um material isolante. O fio chato revestido é coberto com o material isolante nas partes salientes 124 e partes aglutinantes 125. Em outras partes, pelo menos uma superfície (a superfície no lado contrário ao da carga) do fio chato revestido é exposta. Consequentemente, forma-se um elemento isolante não cortado 120, cobrindo o fio chato revestido espiral. A seguir, o fio chato revestido, coberto com o elemento isolante 120, é cortado em posições circunferenciais específicas por um trabalho de prensagem usando uma prensa de puncionar na presente concretização. Ao mesmo tempo, em virtude do trabalho de prensagem usando a prensa de puncionar, os furos atravessantes 113 são formados nos centros substancialmente transversais das partes de extremidade opostas longitudinais dos elementos condutores individuais 110, para permitir que as partes de extremidade de enrolamentos 7a se estendam axialmente pelos furos atravessantes 113.

Desse modo, o fio chato revestido e o elemento isolante 120 são removidos parcialmente, formando, desse modo, os elementos condutores individuais 110, de modo que as partes de extremidade de enrolamentos 7a podem ser conectadas às partes de extremidade opostas longitudinais dos elementos condutores 110. Neste momento, prefere-se que o fio chato revestido seja cortado a um grau tal de modo a promover isolamento entre os respectivos elementos condutores 110, Não há qualquer necessidade para limitar as forma e comprimento das partes de remoção. Por exemplo, as partes de remoção podem ser formadas em uma forma de furo circular simples ou em uma forma de furo retangular, de modo a terem um comprimento curto. O fio chato revestido pode ser cortado por uso de uma ferramenta diferente de uma prensa de puncionar, por exemplo, uma broca. A bainha 112, existente em torno dos furos atravessantes 113 dos respectivos elementos condutores 110, é descascada por uma lixa ou uma lâmina. Por uso de uma broca ou assemelhados, os furos de afunilamento 121 são formados na superfície no lado contrário ao de conexão de fio 122 do elemento isolante 120, em alinhamento com os furos atravessantes 113. Um substrato de conexão de fio 100 é finalmente produzido pelas etapas descritas acima. (Conexão de substrato de conexão de fio e enrolamento de estator) A seguir, duas partes de extremidade de enrolamentos 7a, correspondentes a uma parte de início de enrolamento e uma parte final de enrolamento de cada um dos enrolamentos de estator 7 das bobinas 6, presas ao estator 2, são orientadas para o lado contrário ao de carga, ao longo da direção do eixo geométrico k. Depois, as respectivas partes de extremidade de enrolamentos 7a, assim orientadas, são inseridas nos furos atravessantes 113 dos elementos condutores correspondentes 110 pelos furos de afunilamento 121. Depois, o substrato de conexão de fio 100 é fixado nas bobinas 6 do estator 2. As partes desnecessárias das partes de extremidade de enrolamentos 7a são cortadas, de modo que as partes de extremidade de enrolamentos 7a têm um comprimento tal para que se projetem ligeiramente além das superfícies no lado de conexão de fio dos respectivos elementos condutores 110. Por execução de um trabalho de solda, as partes de extremidade de enrolamentos 7a são fixadas nos respectivos elementos condutores 110 com as soldas H. Dessa maneira, a conexão do substrato de conexão de fio 100 e dos enrolamentos de estator 7 do estator 1 fica em uma extremidade, proporcionando, eventualmente, um conjunto 20 do substrato de conexão de fio 100 e estator 2 (consultar as Figuras 2 e 8, que vão ser descritas abaixo). (Formação de unidade de estator por moldagem com resina) Depois, como mostrado na Figura 8, o conjunto 20 é disposto, por exemplo, em um estado no qual o seu lado contrário ao de carga (isto é, o lado do substrato de conexão de fio 100) é posicionado para cima, e o seu lado de carga é posicionado para baixo. Nesse estado, um molde 130 tendo, por exemplo, uma forma substancialmente cilíndrica, é instalado no lado interno radial de doze corpos de núcleo laminados 5, dispostos em um modelo substancialmente anular (de modo que a parte externa radial do molde 130 pode fazer contato com os corpos de núcleo laminados 5). Uma cobertura de molde superior 130A é instalada acima do molde 130 e do quadro 4 do estator 2. Consequentemente, uma cavidade 132 é formada dentro dos molde 130, cobertura de molde superior 130A e quadro 4.

Nesse momento, as partes salientes 124, proporcionadas no elemento isolante 120 do substrato de conexão de fio 100, são posicionadas de modo que um vão mínimo δ (por exemplo, δ = 0,5 mm) existe entre as superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 e a superfície de parede 130a da cobertura de molde superior 130A. Depois, uma resina de moldagem 135 é suprida no sentido do lado contrário ao de carga (para cima na Figura 8), para escoar para a cavidade 132, circundada pelo molde 130, a cobertura de molde superior 130A e o quadro 4. Nesse momento, é algumas vezes o caso de que o elemento isolante 120 é levantado pela resina 135, enchida do lado inferior. As superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 do elemento isolante 120, assim levantadas, fazem contato com a superfície de parede 130a da cobertura de molde superior 130A, posicionada acima do elemento isolante 120. Desse modo, o elemento isolante 120 é impedido de ser levantado ainda mais. O deslocamento correspondente ao vão mínimo δ é absorvido pela de- formação dos enrolamentos de estator 7, que agem como corpos elásticos.

Ao suprir a resina 135 na cavidade 132 dessa maneira, a resina 135 é enchida em torno do substrato de conexão de fio 100 e dos enrolamentos de estator 7. Na medida em que a resina 135 é solidificada, forma-se uma parte moldada de resina 15 (ver a Figura 1). Por conseguinte, o substrato de conexão de fio 100 e os enrolamentos de estator 7 são cobertos integralmente com a parte moldada de resina 15, em um estado no qual as superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 do substrato de conexão de fio 100 são mantidas expostas. Uma unidade de estator é constituída pelo conjunto 20, coberto com a parte moldada de resina 15 dessa maneira (o estator 2, o substrato de conexão de fio 100 e a parte moldada de resina 15).

Algumas das etapas mencionadas acima (por exemplo, a etapa de conexão dos enrolamentos de estator no substrato de conexão de fio e a etapa de formação da unidade de estator por moldagem com resina) podem ser automatizadas por uso de, por exemplo, um robô. (Completamento de máquina elétrica rotativa) Depois, o braço no lado de carga 11 e o braço no lado contrário ao de carga 13 são presas na unidade de estator. Então, o eixo mecânico rotativo 10, conduzindo o rotor 3, é suportado no mancai no lado de carga 12, proporcionado no braço no lado de carga 11, e no mancai no lado contrário ao de carga 14, proporcionado no braço no lado contrário ao de carga 13, completando, desse modo, a máquina elétrica rotativa 1. (Efeitos da concretização) Como descrito acima, quando da manufatura da máquina elétrica rotativa 1 da presente concretização, o resina de moldagem 135 é suprida na cavidade 132, na qual o conjunto 20, do substrato de conexão de fio 100 e dos enrolamentos de estator 7, é instalado. A resina 135 é enchida em torno do substrato de conexão de fio 100 e dos enrolamentos de estator 7, formando, desse modo, a parte moldada de resina 15. A resina 135 é também enchida em torno dos elementos condutores 110 e o elemento isolante 120, formando, eventualmente, a parte moldada de resina 15. Na presente concretização, o elemento isolante 120 do substrato de conexão de fio 100 é dotado com pelo menos uma parte saliente de fixação de resina 124. Uma vez que a parte saliente 124 se projeta no sentido da parte moldada de resina no lado contrário do de carga 15, o elemento isolante 120 se projeta no sentido do lado contrário ao de carga mais longe do que as outras partes. Em outras palavras, o elemento isolante 120 é formado em uma forma convexa-côncava, na direção do eixo geométrico k, pela parte saliente 124 e outras partes. Portanto, se comparado com um caso no qual o elemento isolante 120 tem uma forma chata, sem quaisquer concavidade e convexidade, a área de contato dentre o elemento isolante 120 e a parte de conexão de fio circundante 15 fica maior. Por conseguinte, o grau de acoplamento (a denominada aderên- cia) da parte moldada de resina 15 e do elemento isolante 120 é melhorado. Isso possibilita aumentar a confiabilidade, quando a parte moldada de resina 15 encapsula o substrato de conexão de fio 100, após solidificação da resina 135.

Na presente concretização, as superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 são expostas da superfície de extremidade 15a da parte moldada de resina 15. A superfícies de extremidade expostas 124a servem como partes de marcas de identificação, indicando pelo menos um do tipo de conexão de fio do substrato de conexão de fio 100, tipo da máquina elétrica rotativa 1, lote de produção e tipo do molde usado no processo de manufatura. O significado de tudo isso é apresentado a seguir.

No caso no qual o substrato de conexão de fio 100 e os enrolamentos de estator 7 são cobertos com a parte moldada de resina 15, é impossível, após o fim da moldagem, ver e confirmar externamente o substrato de conexão de fio 100 e os enrolamentos de estator 7, encapsulados dentro da parte moldada de resina 15. Por conseguinte, se a estrutura de moldagem de resina mencionada acima for empregada comumente em diferentes tipos de máquinas elétricas rotativas 1, pode ser impossível identificar externamente os tipos das máquinas elétricas rotativas 1.

Na presente concretização, as partes salientes 124 do elemento isolante 120 são expostas da superfície de extremidade 15a da parte moldada de resina 15. Por exemplo, os tipos das máquinas elétricas rotativas 1 são marcados nas partes de marcas de identificação proporcionadas nas superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124. Consequentemente, diferentemente do caso mencionado acima, é possível identificar os diferentes tipos das máquinas elétricas rotativas 1, mesmo após o fim da moldagem, aperfeiçoando, desse modo, a utilidade. Mesmo quando o tipo de conexão de fio do substrato de conexão de fio 100, o lote de produção ou o tipo do molde usado no processo de manufatura é marcado nas superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 na maneira mencionada acima, é possível melhorar a capacidade de identificação e aumentar a utilidade.

Na presente concretização, cada uma das partes salientes 124 tem uma forma substancialmente cônica, com uma superfície de extremidade plana 124a existindo no seu ápice, de modo que cada uma das partes salientes 124 tem uma forma trapezoidal substancialmente isóscele, quando vista em uma vista lateral. Em um caso hipotético, no qual cada uma das partes salientes 124 é formada em, por exemplo, uma forma cilíndrica, se uma força externa for aplicada nessa direção, de modo a movimentar as partes salientes 124 para longe da parte moldada de resina 15 (isto é, na direção axial das partes salientes cilíndricas 124), a função de manter o acoplamento com a parte moldada de resina 15, contra a força externa, fica muito inferior. Na presente concretização, no entanto, cada uma das partes salientes 124 em uma forma substancialmente cônica. Isso possibilita aumentar a área de contato e melhorar a função de manter o acoplamento com a parte moldada de resina 15.

No processo de manufatura da máquina elétrica rotativa 1, se o substrato de conexão de fio 100 for manuseado independentemente, antes da formação da parte moldada de resina 15 na maneira mencionada acima, pode ser, algumas vezes, o caso de que as partes salientes 124, projetando-se mais longe do que as outras partes, interfiram com um objeto circundante. Por exemplo, se as partes salientes 124 forem formadas em uma forma cilíndrica, as tensões são concentradas nas regiões de raiz das partes salientes 124, nas quais ocorre interferência. É, portanto, provável que as partes salientes 124 sejam quebradas ou danificadas. Na presente concretização, cada uma das partes salientes 124 tem uma forma substancialmente cônica, como mostrado acima. Desse modo, as tensões são distribuídas ao longo da superfície inclinada de cada uma das partes salientes substancialmente cônicas 124. Isso possibilita evitar a concentração de tensões. Por conseguinte, é possível aumentar a integridade estrutural das partes salientes 124.

No caso no qual algumas das etapas de manufatura serem automatizadas por uso de um robô, como mencionado acima, pode ser um caso no qual o substrato de conexão de fio 100 é transferido ou movimentado com as partes salientes 124 seguras por, por exemplo, mãos de robô. Nesse caso, se as partes salientes 124 forem formadas em uma forma cilíndrica, o posicionamento das mãos de robô com relação às partes salientes 124 precisa ser executado muito precisamente, quando as mãos de robô seguram as partes salientes 124. Na presente concretização, no entanto, as partes salientes 124 são formadas em uma forma cônica, tendo uma superfície inclinada. Portanto, mesmo se o posicionamento for feito com alguns erros, é possível que as mãos de robô segurem firmemente as partes salientes 124. Isso aumenta a facilidade de manuseio do substrato de conexão de fio 100.

Como mencionado acima, o substrato de conexão de fio 100 é instalado de modo que o seu lado contrário ao de carga fica voltado para cima. Durante o suprimento da resina 135, o elemento isolante 120 é levantado pela resina 135, enchida do lado inferior. Na presente concretização, quando o elemento isolante 120 é levantado, as partes salientes 124 fazem primeiro contato com a superfície de parede 130a da cobertura de molde superior 130A. Desse modo, o elemento isolante 120 é impedido de ser levantado ainda mais. Uma vez que as superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124 são superfícies planas, a pressão de levantamento pode ser recebida uniformemente pelas superfícies de extremidade planas 124a. Isso possibilita impedir com segurança que o elemento isolante 120 seja levantado.

Na presente concretização, as partes salientes 124 são dispostas em pelo menos duas posições diametralmente opostas do elemento isolante 120. Portanto, quando as partes salientes 124 são seguras para manusear o substrato de conexão de fio 100 no processo de manufatura, é possível segurar com estabilidade as duas partes salientes 124 de uma maneira bem equilibrada, aumentando, desse modo, a confiabilidade. Isso é particularmente efetivo quando as mãos do robô seguram as partes salientes 124 por uma força de sucção. Além disso, quando da condução do manuseio mencionado acima ou de diferentes trabalhos de processamento (por exemplo, o trabalho de prensagem mencionado acima), é possível encontrar facilmente um ponto de dado de posicionamento usando as partes salientes 124 formadas em duas posições diametralmente opostas.

Na presente concretização, a parte aglutinante 125, estendendo-se na direção radial, é proporcionada de modo a aglutinar os elementos condutores 110, dispostos lado a lado, ao longo da direção radial. Consequentemente, é possível interligar fortemente os elementos condutores 110 e aumentar a rigidez dos elementos condutores 110.

Na presente concretização, pelo menos uma parte saliente 124 é disposta na parte aglutinante 125. Consequentemente, quando o substrato de conexão de fio 100 é transferido ou movimentado por mãos de robô, ou assemelhados, no processo de manufatura, é possível transferir, estável e confiavelmente, o substrato de conexão de fio 100 por aperto da parte saliente 124 tendo alta rigidez.

Na presente concretização, as partes de extremidade de enrolamentos 7a dos enro-lamentos de estator 7, estendendo-se pelos furos atravessantes 113, são fixadas nas superfícies dos elementos condutores 110 com as soldas H. Em outras palavras, as partes de extremidade de enrolamentos 7a dos enrolamentos de estator 7 são estendidas axialmente pelos furos atravessantes 113 dos elementos condutores 110, e são conectadas aos elementos condutores 110 pelas soldas H nas superfícies do lado contrário ao de carga dos elementos condutores 110. Por conseguinte, não há qualquer necessidade de proporcionar adicionalmente elementos terminais, ou dispor os elementos condutores 110 em um estado desviado axialmente em uma base fase a fase, como é no caso convencional. É, portanto, possível reduzir a dimensão axial do substrato de conexão de fio 100. Consequentemente, é possível reduzir o tamanho da máquina elétrica rotativa 1.

No caso do emprego da estrutura, na qual as partes de extremidade de enrolamentos 7a são fixadas pelas soldas H, se o elemento isolante 120 for levantado devido ao suprimento da resina 135, no processo de moldagem de resina, há uma probabilidade de que a força de levantamento aja nas soldas H, reduzindo, consequentemente, a durabilidade das soldas H. Na presente concretização, as partes salientes 124 fazem primeiro contato com a superfície de parede 130a da cobertura de molde superior 130A, como mencionado acima, impedindo, desse modo, que o elemento isolante 120 seja mais levantado. É, portanto, possível impedir a redução da durabilidade das soldas H, e manter, confiável e satisfatoriamente, a condutividade.

Na presente concretização, os elementos condutores 110 são formados por disposição, em camadas múltiplas ao longo da direção radial, os fios condutores cortados em partes de remoção circunferenciais específicas por um trabalho de prensagem, usando uma prensa de puncionar. Consequentemente, quando do corte das partes de remoção circunfe-renciais dos fios condutores, para formar os elementos condutores 110, é possível executar, eficiente e rapidamente, o trabalho de corte, em comparação com um trabalho de corte típico. (Concretizações modificadas) A presente invenção não é limitada à concretização descrita acima, mas pode ser modificada em muitas formas diferentes, sem que se afaste dos espírito e conceito técnico da invenção.

Por exemplo, ainda que o modelo de conexão de fio, tendo dois sistemas de conexão em estrela, tenha sido descrito por meio de exemplo na concretização precedente, a presente invenção não é limitada a ele. A presente invenção pode ser aplicada a diferentes modelos de conexão, tais como conexão Δ e conexão V por mudança adequada do número de enrolamentos, posição de corte e posição de conexão do fio chato revestido.

Ainda que o motor AC trifásico, tendo doze enrolamentos de estator 7, tenha sido descrito acima como um exemplo da máquina elétrica rotativa 1, o número dos enrolamentos de estator 7 pode ser variado adequadamente. A presente invenção pode ser aplicada a um motor diferente do motor AC trifásico, por exemplo, a um motor AC ou DC (de corrente contínua) monofásico. Em outras palavras, o motor não é limitado a um tipo específico. A presente invenção pode ser aplicada a diferentes motores, desde que as partes de extremidade de enrolamento 7a dos enrolamentos de estator 7 possam ser conectadas em um modelo de conexão específico.

Ainda que o fio chato revestido, tendo a bainha 112, seja usado para formar os elementos condutores 110, pode ser possível usar um fio chato não tendo a bainha 112. Além do mais, os elementos condutores 110 não precisam ser necessariamente formados de um fio chato, mas podem ser formados de um fio tendo uma forma de seção transversal diferente de uma forma retangular (por exemplo, um fio redondo).

Ainda que a máquina elétrica rotativa do tipo de rotor interno, tendo o rotor 3 disposto dentro do estator 2, tenha sido descrita acima como um exemplo da máquina elétrica rotativa 1, a presente invenção pode ser aplicada a uma máquina elétrica rotativa do tipo de rotor externo, tendo um rotor disposto fora de um estator. Ainda que o motor tenha sido descrito como um exemplo da máquina elétrica rotativa 1, a máquina elétrica rotativa 1 pode ser um gerador.

Ainda que as partes salientes 124, substancialmente idênticas em forma e altura entre si, tenham sido descritas acima por meio de exemplo, pode ser possível proporcionar, além das partes salientes 124, partes salientes diferindo em forma e altura das partes salientes 124. Por exemplo, pode ser possível proporcionar duas partes salientes mais finas e mais altas do que as partes salientes 124. As partes salientes assim proporcionadas tenham as mesmas funções como aquelas das partes salientes 124, e também podem servir para manter os fios condutores em uma posição específica.

Quando da remoção da unidade de estator do molde, pode ser possível colocar pinos ejetores, para desprendimento do molde, em contato com as superfícies de extremidade 124a das partes salientes 124. Isso possibilita impedir que a bainha 112 seja danificada pelos pinos ejetores, fazendo, de outro modo, contato com o fio chato revestido (o que possibilita garantir a qualidade de isolamento do substrato de conexão de fio). Além do mais, a unidade de estator pode ser solta estavelmente do molde por prensagem das superfícies de extremidade 124a com os pinos ejetores. Além disso, é possível impedir que o substrato de conexão de fio 100 seja deformado (ou cortado), durante a soltura da unidade de estator do molde.

Além do que foi mencionado acima, a concretização e as respectivas concretizações modificadas podem ser combinadas adequadamente.

Ainda que não mencionada especificamente, a concretização e as respectivas concretizações modificadas podem ser modificadas em muitas formas diferentes, sem que se afaste do seu espírito.

Claims

1. Máquina elétrica rotativa, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um eixo mecânico rotativo tendo um eixo geométrico estendendo-se em uma direção axial; um rotor fixado no eixo mecânico rotativo; um estator dotado com vários enrolamentos de estator, o estator disposto radialmente oposto ao rotor; uma parte de conexão de fio proporcionada em um lado dos enrolamentos de estator na direção axial, a parte de conexão de fio conectando as partes de extremidade dos enrolamentos de estator em um modelo de conexão de fio específico; e uma parte moldada de resina disposta para cobrir a parte de conexão de fio e os enrolamentos de estator, em que a parte de conexão de fio inclui vários elementos condutores, conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator, e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores, o elemento isolante tendo partes salientes projetando-se no sentido da parte moldada de resina existente no dito um lado axial.

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das partes salientes inclui uma superfície de extremidade axial, exposta a partir de uma superfície de extremidade axial da parte moldada de resina, e uma parte de marca de identificação, proporcionada na superfície de extremidade axial exposta, para indicar pelo menos um de um tipo de conexão da parte de conexão de fio, um tipo da máquina elétrica rotativa, um lote de produção e um tipo de um molde usado em um processo de manufatura.

3. Máquina, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que as partes salientes têm uma forma substancialmente cônica, com uma superfície de ápice plana servindo como a extremidade de extremidade axial, de modo que a parte saliente tem uma forma trapezoidal substancialmente isóscele, quando vista em uma vista lateral.

4. Máquina, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADA pelo fato de que as partes salientes incluem pelo menos duas partes salientes, dispostas em dois pontos diametralmente opostas do elemento isolante.

5. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que os elementos condutores são dispostos em um modelo concêntrico, e são formados, respectivamente, em uma forma anular ou em uma forma de arco, o elemento isolante tendo uma forma substancialmente anular, o elemento isolante incluindo uma parte aglutinante estendendo-se radialmente de modo a aglutinar os elementos condutores, dispostos lado a lado ao longo de uma direção radial.

6. Máquina, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que as partes salientes incluem pelo menos uma parte saliente formada na parte aglutinante.

7. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento isolante tem uma forma substancialmente anular, os elementos condutores dispostos em um modelo concêntrico e formados em uma forma anular ou em uma forma de arco, cada um dos elementos condutores tendo um furo atravessante, pelo qual cada uma das partes de extremidade dos enrolamento de estator é estendida axialmente do outro lado axial para o dito um lado axial, cada uma das partes de extremidade dos enrolamentos de estator fixada em uma superfície de cada um dos elementos condutores no dito um lado axial por uma parte de solda.

8. Máquina, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que os elementos condutores são formados por disposição, em camadas múltiplas ao longo de uma direção radial, os fios condutores cortados em várias partes de remoção circunferenci-ais específicas por um trabalho de prensagem usando uma prensa de puncionar.

9. Unidade de estator, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um estator dotado com vários enrolamentos de estator; uma parte de conexão de fio proporcionada em um lado dos enrolamentos de estator em uma direção axial, a parte de conexão de fio conectando as partes de extremidade dos enrolamentos de estator em um modelo de conexão de fio específico; e uma parte moldada de resina para cobrir a parte de conexão de fio e os enrolamentos de estator, em que a parte de conexão de fio inclui vários elementos condutores, conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator, e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores, o elemento isolante tendo partes salientes projetando-se no sentido da parte moldada de resina existente no dito um lado axial.

10. Substrato de conexão de fio para conexão das partes de extremidade de estator, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: elementos condutores conectados às partes de extremidade dos enrolamentos de estator; e um elemento isolante disposto para cobrir, pelo menos parcialmente, as superfícies dos elementos condutores, em que o elemento isolante é dotado com uma parte saliente de fixação de resina.

11. Processo de manufatura de uma máquina elétrica rotativa, dotada com o substrato de conexão de fio de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: dispor um conjunto um conjunto do substrato de conexão de fio e de um estator da máquina elétrica rotativa dentro de uma cavidade de um mole, de modo que uma superfície de extremidade axial de cada uma das partes salientes do substrato de conexão de fio fique voltada para uma superfície de parede de uma cobertura de molde superior do molde; e fornecer uma resina de moldagem na cavidade, e solidificar a resina em um estado no qual as superfícies de extremidade axial das partes salientes fazem contato com a superfície de parede da cobertura de molde superior.