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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator von einer sich
umdrehenden elektrischen Maschine, welche vorzugsweise für
einen Mehrphasen-Generator und dergleichen verwendet werden kann,
und bezieht sich genauer gesagt auf die Verbesserung einer Verbindungsvorrichtung
von einem Statorspulenende.
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2. Beschreibung zum Stand
der Technik
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Als
ein Stator von einer herkömmlichen sich umdrehenden elektrischen
Maschine ist ein Stator angegeben, bei welchem eine Statorspule,
welche in einem Schlitz von einem Statoreisenkern einzusetzen ist,
durch vier Drahtgruppen konfiguriert ist, und wobei, wenn die vier
Drahtgruppen gemeinsam an einem Spulenende verbunden sind, welche
von einem Schlitzende in einer axialen Richtung von einem Rotor
vorragt, ein hoher Umlaufstrom zwischen den Drahtgruppen fließt,
weswegen die Drahtgruppen jeweils in zwei Drahtgruppen unterteilt
sind, und ein Leitblock dazu verwendet wird, jeweils zwischen den zwei
Drahtgruppen an einem Statorspulenende zu verbinden, und wobei die
jeweiligen zwei Drahtgruppen separat an einer weiteren Statorspule
in dem Schlitz in einer radialen Richtung durch einen Verbindungsleiter
verbunden sind. Der Verbindungsleiter ist an Außenseitenflächen
von den Drahtgruppen bereitgestellt (s. beispielsweise
USP 7088020 (S. 1,
1 und
6)
und
JP-A-6-14483 (S.
1,
3)).
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Bei
dem vorherigen Stator einer sich umdrehenden elektrischen Maschine,
wie oben aufgebaut, war das Bereitstellen des leitfähigen
Blockes zur elektrischen Verbindung zwischen den unterteilten zwei
Drahtgruppen angrenzend zueinander an dem Statorspulenende notwendig.
Zusätzlich, da der Verbindungsleiter an Außenseitenflächen
von Drahtgruppen bereitgestellt ist, sind der Verbindungsleiter, welcher
das Statorspulenende, welches durch den Leitblock gemeinsam verbunden
ist, mit einer weiteren Statorspule in einem Schlitz für
die jeweiligen zwei Drahtgruppen verbindet, der Verbindungsleiter und
der Leitblock in einer Umfangsrichtung in dem relevanten Verbindungsabschnitt
doppelt vorhanden, welches dahin gehend zu einem Problem führt,
dass der Materialeinsatz erhöht ist. Darüber hinaus
liegen der Leitblock und der Verbindungsleiter auf diese Art und
Weise in dem Statorspulenende vor, welches dahin gehend zu einem
Problem führt, dass das Gewicht zunimmt, welches bei einer
Vibrationsunterdrückung nachteilhaft ist. Darüber
hinaus, da ein Strom größtenteils durch einen
Bereich ungefähr 10 mm (Eindringtiefe) innerhalb des Verbindungsleiters
aufgrund eines reduzierten elektrischen Widerstandes und des Skin-Effektes
fließt, tritt ein wesentlicher Verlust an einer Statoreisenkernseite
von dem Verbindungsleiter auf. Bei dem vorherigen Aufbau wie oben,
da ein Wärmepfad zum Kühlen des Verbindungsabschnittes
lang ist, welcher einen Pfad von dem Verbindungsleiter zu dem Leitblock über
eine Verbindungsoberfläche zwischen dem Verbindungsleiter
und den Drahtgruppen, die Drahtgruppen und eine Verbindungsoberfläche
zwischen dem Leitblock und den Drahtgruppen enthält, ist
der Wärmewiderstand erhöht, welches eine hohe
Temperatur bewirkt, welches zu einer Möglichkeit führt,
dass ein Isoliermaterial, welches an einer Spitze von dem Statorspulenende
angelegt ist, nachlässt. Dies führt dahin gehend
zu einem Problem, dass ein Strom bei der Stromführung beschränkt
ist.
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UMRISS DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung löst die Probleme aus dem Stand der Technik wie
oben angegeben, und es ist eine Aufgabe von der Erfindung, einen
Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine zu erlangen,
bei welchem der Materialeinsatz in einer Verbindungssektion in einer
radialen Richtung in einem Spulenendenabschnitt, welcher von einem
Schlitz von einer Statorspule vorragt, reduziert ist, wodurch Gewicht
reduziert wird, so dass eine Vibration unterdrückt wird,
wobei zusätzlich ein Wärmewiderstand zwischen
einem Verlustauftrittsabschnitt und einem Kühlabschnitt
kleiner wird, so dass ein Temperaturanstieg unterdrückt
wird.
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Ein
Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine hat gemäß einem
Aspekt von der Erfindung einen Statoreisenkern, welcher eine Mehrzahl
von Schlitzen hat, eine Mehrzahl von einer ersten und zweiten Drahtgruppe
an einer Innendurchmesserseite und einer dritten und vierten Drahtgruppe
an einer Außendurchmesserseite, wobei jeder von der Mehrzahl
von Sätzen aus einer ersten, zweiten, dritten und vierten
Drahtgruppe in den einen von der Mehrzahl von Schlitzen in zwei
Zeilen und zwei Stufen, welche von beiden Schlitzenden in einer
axialen Richtung vorragen, eingesetzt ist, eine Mehrzahl von ersten
Kühlmittelflussteilen, wobei jedes von der Mehrzahl von
ersten Kühlmittelflussteilen einen Kühlmittelflusspfad
in einer axialen Richtung hat, welche zwischen der ersten Drahtgruppe
und der zweiten Drahtgruppe angeordnet sind, welche von beiden Schlitzenden
in einer axialen Richtung aus kürzer vorragen als die erste
und zweite Drahtgruppe, eine Mehrzahl von zweiten Kühlmittelflussteilen,
wobei jedes von der Mehrzahl von zweiten Kühlmittelflussteilen
einen Kühlmittelflusspfad in einer axialen Richtung hat,
welche zwischen der dritten Drahtgruppe und der vierten Drahtgruppe
angeordnet sind, welche von beiden Schlitzenden in einer axialen
Richtung aus kürzer vorragen als die dritte und vierte
Drahtgruppe, und eine Mehrzahl von Verbindungsleitern, wobei jeder
von der Mehrzahl von Verbindungsleitern zwischen einem von den vorragenden
Enden von der ersten und zweiten Drahtgruppe zwischengelegt ist, und
axiale Durchgangslöcher hat, welche in einem solchen zwischengelegten
Bereich mit dem Flusspfad von dem ersten Kühlmittelflussteil
in Verbindung stehen, und zwischen einem von den vorragenden Enden
von der dritten und vierten Drahtgruppe zwischengelegt ist, und
axiale Durchgangslöcher hat, welche in einem solchen zwischengelegten
Bereich mit dem Flusspfad von dem zweiten Kühlmittelflussteil
in Verbindung stehen, und zwischen einem von den vorragenden Enden
von der ersten und zweiten Drahtgruppe und einem von den vorragenden
Enden von der dritten und vierten Drahtgruppe verbindet.
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Das
Vorhergehende und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
von der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten
Beschreibung, beim Studium in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen,
offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Schnittansicht eines relevanten Teils, welche schematisch ungefähr
die obere Hälfte von einem Stator von einer sich umdrehenden elektrischen
Maschine gemäß einer Ausführungsform
1 von der Erfindung anzeigt;
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2 zeigt
ein Schaubild von einem Spulenende von der rechten Seite von 1,
welches in einer Richtung eines Pfeils A in 1 zu sehen
ist;
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3 zeigt
ein Schaubild von dem Spulenende von der rechten Seite von 1,
welches in einer Richtung von einem Pfeil B in 1 zu
sehen ist;
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4 zeigt
ein Schaubild zur Darstellung eines Strompfades, welcher durch das
Spulenende von der rechten Seite von 1 fließt;
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5 zeigt
ein Seitenschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende anzeigt, wobei die Verbindungssektion
ein relevantes Teil von einem Stator von einer sich umdrehenden
elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform
2 von der Erfindung ist;
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6 zeigt
ein Seitenschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine
gemäß einer Ausführungsform 3 von der
Erfindung in dem Fall anzeigt, bei welchem ein Verbindungsleiter
an einem Spulenende gerade ist;
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7 zeigt
ein Seitenschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine
gemäß der Ausführungsform 3 von der Erfindung
in dem Fall anzeigt, bei welchem ein Verbindungsleiter an einem
Spulenende überschnitten ist;
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8 zeigt
ein Erläuterungsschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende anzeigt, wobei die Verbindungssektion
ein relevantes Teil von einem Stator von einer sich umdrehenden
elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform
4 von der Erfindung ist; und
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9 zeigt
ein Erläuterungsschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende anzeigt, wobei die Verbindungssektion
ein relevantes Teil von einem Stator von einer sich umdrehenden
elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform
5 von der Erfindung ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG VON DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM VON DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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1 bis 4 stellen
einen Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform
1 von der Erfindung dar. 1 zeigt eine Schnittansicht
von einem relevanten Teil, welche schematisch eine ungefähr
obere Hälfte von dem Stator anzeigt, 2 zeigt
ein Spulenende von der rechten Seite von 1, welches
in einer Richtung von einem Pfeil A von 1 zu sehen
ist, 3 zeigt das Spulenende in einer Richtung eines
Pfeils B aus betrachtet, und 4 zeigt
ein Schaubild, welches einen Strompfad darstellt, welcher in das
Spulenende fließt. Über die Figuren hinweg zeigen
die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Teile
an. In 1 ist der Stator von der sich umdrehenden elektrischen
Maschine in einer zylindrischen Form ausgebildet, welche einen Rotor
(nicht angezeigt) umgibt, und enthält einen Statoreisenkern 1,
welcher Schlitze hat (nicht angezeigt), auf welche eine Spule an
einer Mittenseite (untere Seite in der Figur) einzusetzen ist, eine
Innendurchmesserseite-Spule 2, welche an einer Innendurchmesserseite (untere
Seite in der Figur) von dem Schlitz angeordnet ist und von einem
Ende von dem Schlitz in einer axialen Richtung von dem Rotor vorragt,
eine Außendurchmesserseite-Spule 3, welche an
einer Außendurchmesserseite (obere Seite in der Figur)
von dem Schlitz angeordnet ist und von dem Ende von dem Schlitz
in der axialen Richtung von dem Rotor vorragt, und einen Verbindungsleiter 4 zum
Verbinden eines vorragenden Endes von der Innendurchmesserseite-Spule 2 mit
einem vorragenden Ende von der Außendurchmesserseite-Spule 3 in
einer radialen Richtung, eine Statorspulenhalterung 6 zum
Fixieren von vorragenden Abschnitten von der Spule 5 und
ein Gehäuse 7 oder dergleichen.
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Die
Innendurchmesserseite-Spule 2 hat eine erste Drahtgruppe 21;
eine zweite Drahtgruppe 22, welche mit einem vorbestimmten
Abstand in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die erste Drahtgruppe 21 angeordnet
ist; ein erstes Kühlmittelflussteil 201, welches
zwischen der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 eingesetzt
ist (in den vorbestimmten Abstand eingesetzt), wobei die vorragende
Länge von dem Schlitzende, verglichen mit jeder von der ersten
und zweiten Drahtgruppe 21 und 22, kurz ist, und
wobei ein Kühlmittelflusspfad 201a in einer axialen
Richtung innerhalb des Flussteils ausgebildet ist; eine fünfte
Drahtgruppe 25, welche parallel zu der ersten und zweiten
Drahtgruppe 21 und 22, über einen Abstandshalter,
welcher nicht angezeigt ist, angeordnet ist; eine sechste Drahtgruppe 26,
welche mit einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung
mit Bezug auf die fünfte Drahtgruppe 25 angeordnet
ist; und ein drittes Kühlmittelflussteil 203, welches
zwischen der fünften und sechsten Drahtgruppe 25 und 26 eingesetzt
ist, wobei eine vorragende Länge von dem Schlitzende, verglichen
mit jeder von der fünften und sechsten Drahtgruppe 25 und 26,
kurz ist, und wobei ein Kühlmittelflusspfad 203a in einer
Axialrichtung innerhalb des Flussteils ausgebildet ist; und eine
Isolierbeschichtung, wie vorbekannt, welche nicht insbesondere angezeigt
ist.
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Wie
bei der Innendurchmesserseite-Spule 2, hat die Außendurchmesserseite-Spule 3 eine
dritte Drahtgruppe 33; eine vierte Drahtgruppe 34,
welche mit einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung
mit Bezug auf die dritte Drahtgruppe 33 angeordnet ist;
ein zweites Kühlmittelflussteil 302, welches zwischen
der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 eingesetzt
ist, wobei eine vorragende Länge von dem Schlitzende, verglichen
mit jeder von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34,
kurz ist, und ein Kühlmittelflusspfad 302a in
einer axialen Richtung innerhalb des Flussteils ausgebildet ist; eine
siebte Drahtgruppe 37, welche parallel zu der dritten und
vierten Drahtgruppe 33 und 34 über einen Abstandshalter,
welcher nicht angezeigt ist, angeordnet ist; eine achte Drahtgruppe 38,
welche mit einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung
mit Bezug auf die siebte Drahtgruppe 37 angeordnet ist; und
ein viertes Kühlmittelflussteil 304, welches zwischen
der siebten und achten Drahtgruppe 37 und 38 eingesetzt
ist, wobei eine vorragende Länge von dem Schlitzende, verglichen
mit jeder von der siebten und achten Drahtgruppe 37 und 38,
kurz ist, und ein Kühlmittelflusspfad 304a in
einer axialen Richtung innerhalb des Flussteils ausgebildet ist;
und eine Isolierbeschichtung, wie vorbekannt, welche nicht insbesondere
angezeigt ist. Es ist bevorzugt, dass die erste, zweite, dritte
und vierte Drahtgruppe 21, 22, 33 und 34 in
einem Schlitz in zwei Zeilen und zwei Stufen eingesetzt sind.
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Die
Enden von der Innendurchmesserseite-Spule 2 und die Enden
von der Außendurchmesserseite-Spule 3 sind, um
in einer radialen Richtung ungefähr parallel zu sein, jeweils
durch einen ersten Verbindungsleiter 41 und einen zweiten
Verbindungsleiter 42 verbunden (im Folgenden werden sie ein
Verbindungsleiter 4 genannt, mit Ausnahme eines Falles,
bei welchem sie voneinander zu unterscheiden sind). Genauer gesagt
ist bei dem ersten Verbindungsleiter 41 ein Ende (unterer
Abschnitt von 3) zwischen vorragenden Enden
von der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 zwischengelegt und
mit der jeweiligen ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 verbunden;
das weitere Ende (oberer Abschnitt von 3) zwischen
vorragenden Enden von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 zwischengelegt
und mit der jeweiligen dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 verbunden;
wobei axiale Durchgangslöcher 41a, welche mit
dem Flusspfad 201a von dem ersten Kühlmittelflussteil 201 in Verbindung
stehen, in einem Bereich bereitgestellt sind, welcher zwischen der
ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 von dem
einen Ende zwischengelegt ist; und axiale Durchgangslöcher 41b,
welche mit dem Flusspfad 302a von dem zweiten Kühlmittelflussteil 302 in
Verbindung stehen, in einem Bereich bereitgestellt sind, welcher
zwischen der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 von
dem weiteren Ende zwischengelegt ist. Ähnlich ist bei dem
zweiten Verbindungsleiter 42 ein Ende zwischen vorragenden
Enden von der fünften und sechsten Drahtgruppe 25 und 26 zwischengelegt
und mit der jeweiligen fünften und sechsten Drahtgruppe 25 und 26 verbunden;
das weitere Ende zwischen vorragenden Enden von der siebten und
achten Drahtgruppe 37 und 38 zwischengelegt und
mit der jeweiligen siebten und achten Drahtgruppe 37 und 38 verbunden;
wobei axiale Durchgangslöcher 42a, welche mit
dem Flusspfad 203a von dem dritten Kühlmittelflussteil 203 in Verbindung
stehen, in einem Bereich bereitgestellt sind, welcher zwischen der
fünften und sechsten Drahtgruppe 25 und 26 von
dem einen Ende zwischengelegt ist; und axiale Durchgangslöcher 42b, welche
mit dem Flusspfad 304a von dem vierten Kühlmittelflussteil 304 in
Verbindung stehen, in einem Bereich bereitgestellt sind, welcher
zwischen der siebten und achten Drahtgruppe 37 und 38 von dem
weiteren Ende zwischengelegt ist.
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In
der Ausführungsform 1 ist die Dicke T41 von dem Verbindungsleiter 4 (41 oder 42)
gleich der Breite T von jedem von den Kühlmittelflussteilen (201, 203, 302 und 304)
erstellt, um einen Aufbau zu erhalten, bei welchem die Verbindung
von dem Verbindungsleiter auf einer Erstreckungslinie von einer Drahtgruppe
erstellt ist, ohne eine zusätzliche Verarbeitung auf den Draht
oder die Drahtgruppe durchzuführen, um beim Aufbau Zeit
zu sparen. Zusätzlich zu dem Obigen sind die jeweiligen
vorragenden Abschnitte von der Innendurchmesserseite-Spule 2 und der
Außendurchmesserseite-Spule 3 und der Verbindungsleiter 4 einer
Isolierbeschichtung durch ein Isolierteil unterworfen, welches nicht
angezeigt ist, mit Ausnahme der Abstände C zwischen den
jeweiligen Drahtgruppen, welche ein Flusspfad von Kühlluft sind,
und der Durchgangslöcher 41a, 41b, 42a und 42b,
welche in dem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt sind,
und an den Statoreisenkern 1 durch die Statorspulenhalterung 6,
wie vorbekannt, fixiert sind. Obwohl eine Beschreibung über
einen Verbindungsaufbau in einer radialen Richtung von der Spule 5 bei
einem rechten Ende bei 1 gegeben wurde, ist ein Verbindungsaufbau
in einer radialen Richtung von der Spule sogar bei einem linken
Ende bei der Figur der gleiche, welcher derart konfiguriert ist,
dass ein Kühlmittel, wie beispielsweise Luft oder Wasserstoffgas,
durch eine angetriebene Strömungseinheit, welche nicht
angezeigt ist, durch die Flusspfade 201a, 203a, 302a und 304a,
welche innerhalb der Spule 5 bereitgestellt sind, und die
Durchgangslöcher 41a, 41b, 42a und 42b,
welche in dem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt sind,
zirkuliert wird, wie durch Pfeile D in 1 angezeigt.
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Bei
der wie oben aufgebauten Ausführungsform 1 haben das eine
Ende von dem ersten Verbindungsleiter 41, welcher zwischen
den Enden von der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 bereitgestellt
ist, welche die Innendurchmesserseite-Spule 2 aufbauen,
und das weitere Ende von dem ersten Verbindungsleiter 41,
welcher zwischen den Enden von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 bereitgestellt
ist, welche die Außendurchmesserseite-Spule 3 aufbauen,
jeweils eine Funktion von dem vorherigen Leitblock, welcher elektrisch
zwischen den Enden von der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 verbindet,
und jeweils elektrisch zwischen den Enden von der dritten und vierten
Drahtgruppe 33 und 34 verbindet, und das Ende
von der Innendurchmesserseite-Spule 2 mit dem Ende von
der Außendurchmesserseite-Spule 3 in Serie in
einer radialen Richtung verbindet. Dies erübrigt die Notwendigkeit
des vorherigen Leitblocks zum gegenseitigen Verbinden von den im
Umfang angrenzenden Drahtgruppen. Daher ist der Materialverbrauch
reduziert, zusätzlich ist das Gewicht von dem Ende von
der Spule 5 (Spulenendabschnitt) reduziert, welches bei
einer Vibrationsunterdrückung vorteilhaft ist. Darüber
hinaus, da die axialen Durchgangslöcher 41a, 41b, 42a und 42b zur
Ventilation, welche mit den Flusspfaden 201a, 203a, 302a und 304a von
den Kühlmittelflussteilen 201, 203, 302 und 304,
welche jeweils in den Schlitzabschnitten bereitgestellt sind, in
Verbindung stehen, jeweils an den einen Enden und den weiteren Enden von
dem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt sind, wird ebenfalls
eine Kühlleistung sichergestellt.
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Darüber
hinaus, da der Leitblock, wie im Stand der Technik, nicht verwendet
wird, wird dadurch die Anzahl von Verbindungsabschnitten reduziert,
welches die Länge von einem Strompfad reduziert, und wobei
daher eine Wärmeerzeugung verringert wird, wobei zusätzlich
ein Wärmewiderstand von den Verbindungsabschnitten reduziert
werden kann. Der Verbindungsleiter wird durch die Ventilationslöcher
direkt gekühlt, welches den Einfluss von einem Wärmewiderstand
beim Verbinden von Oberflächen zwischen dem Verbindungsleiter
und den Drahtgruppen beseitigen kann, bei welchem ein Wärmewiderstand
im Stand der Technik in einem Kühlpfad maximiert ist, worauf
dahin der Wärmewiderstand von einem Wärmepfad
E (3) wesentlich verringert wird, wenn eine Wärme,
welche in dem Verbindungsleiter 4 erzeugt ist, aus den
Durchgangslöchern 41a, 41b, 42a und 42b abgestrahlt
wird, und daraus folgend ein Temperaturanstieg unterdrückt
werden kann, so dass ein erlaubbarer Strom von einem Generator erhöht
werden kann. Darüber hinaus, wie durch einen Pfeil F in 4 angezeigt,
konzentriert sich ein Strom in einer Statoreisenkern-Seite von dem
Verbindungsleiter 4 (links in 4), einem G-Bereich
von einer Außendurchmesserseite-Oberfläche von
der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22,
und einem H-Bereich von einer Innendurchmesserseite-Oberfläche
von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34,
und fließt durch einen Bereich, welcher durch I angezeigt
ist, von dem Verbindungsleiter 4 (ungefähr 10
mm). Somit sind die Durchgangslöcher 41a, 41b, 42a und 42b jeweils
bei einem Abstand von zumindest 10 mm zu den Stromkonzentrationsbereichen
bereitgestellt, wodurch das Problem von einer Wärmeerzeugung
vermieden werden kann.
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Wie
oben beschrieben, ist die Ausführungsform 1 zusammengefasst
derart aufgebaut, so dass der Stator den Statoreisenkern 1,
welcher eine Mehrzahl von Schlitzen hat, eine Mehrzahl von einer
ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 an der
Innendurchmesserseite und einer dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 an
der Außendurchmesserseite, wobei jeder von der Mehrzahl
von Sätzen von der ersten, zweiten, dritten und vierten
Drahtgruppe in den einen von der Mehrzahl von Schlitzen in zwei Zeilen
und zwei Stufen eingesetzt ist, wobei er von beiden Schlitzenden
in einer axialen Richtung vorragt, eine Mehrzahl von ersten Kühlmittelflussteilen 201,
wobei jedes von der Mehrzahl von ersten Kühlmittelflussteilen 201 einen
Kühlmittelflusspfad 201a in einer axialen Richtung,
zwischen der ersten Drahtgruppe 21 und der zweiten Drahtgruppe 22 angeordnet,
hat, welche kürzer als die erste und zweite Drahtgruppe 21 und 22,
von beiden Schlitzenden in einer axialen Richtung aus, vorragen,
eine Mehrzahl von zweiten Kühlmittelflussteilen 302,
wobei jedes von der Mehrzahl von zweiten Kühlmittelflussteilen 302 einen
Kühlmittelflusspfad 302 in einer axialen Richtung,
zwischen der dritten Drahtgruppe 33 und der vierten Drahtgruppe 34 angeordnet,
hat, welche kürzer als die dritte und vierte Drahtgruppe 33 und 34, von
beiden Schlitzenden in einer axialen Richtung aus, vorragen, und
wobei der erste Verbindungsleiter 41 eine Mehrzahl von
Verbindungsleitern 4 ist, wobei jeder von der Mehrzahl
von Verbindungsleitern 44 zwischen einem von den vorragenden
Enden von der ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 zwischengelegt
ist und axiale Durchgangslöcher 41a hat, welche
mit dem Flusspfad 201a von dem ersten Kühlmittelflussteil 201,
bei einem solchen zwischengelegten Bereich, in Verbindung stehen,
und zwischen einem von den vorragenden Enden von der dritten und
vierten Drahtgruppe 33 und 34 zwischengelegt ist
und axiale Durchgangslöcher 41b hat, welche mit
dem Flusspfad 302a von dem zweiten Kühlmittelflussteil 302,
bei einem solchen zwischengelegten Bereich, in Verbindung stehen,
und zwischen einem von den vorragenden Enden von der ersten und
zweiten Drahtgruppe 21 und 22 und einem von den
vorragenden Enden von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 verbindet.
Gemäß der auf diese Art und Weise aufgebauten
Ausführungsform 1 sind das Ende von der Innendurchmesserseite-Spule 2 und das
Ende von der Außendurchmesserseite-Spule 3, welche
jeweils in der axialen Richtung von dem Schlitzende vorragen, in
radialer Richtung durch den Verbindungsleiter 4 (41)
verbunden, welcher die axialen Durchgangslöcher 41a und 41b in
den Bereichen, welche zwischen den vorragenden Enden, wie oben beschrieben,
zwischengelegt sind, hat, wodurch der leitfähige Block
nicht notwendig ist. Daher wird der Materialverbrauch reduziert,
welches zu einer Gewichtsreduktion von dem Ende von der Spule 5 führt,
welches bei einer Vibrationsunterdrückung vorteilhaft ist.
Zusätzlich, da die axialen Durchgangslöcher 41a, 41b, 42a und 42b zur
direkten Ventilation in dem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt
sind, wird ein Wärmewiderstand zwischen einem Verlustauftrittsabschnitt
in einem Mittenbereich von dem Verbindungsleiter 4 und
den Durchgangslöchern 41a, 41b, 42a und 42b zur
Ventilation reduziert, wodurch ein Temperaturanstieg unterdrückt
wird, welches zu einem Vorteil fuhrt, dass ein erlaubbarer Wert
von einem Strom bei einer Stromführung unterdrückt
werden kann. Darüber hinaus wird die Wärmeerzeugung unterdrückt,
welches eine Minderung des Isoliermaterials, welches nicht angezeigt
ist, unterdrückt, und wodurch ferner der Materialverbrauch
reduziert wird, wodurch Kosten reduziert werden können.
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Ausführungsform 2
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5 zeigt
ein Seitenschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende, welches ein relevantes Teil von einem
Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine ist, gemäß einer
Ausführungsform 2 von der Erfindung anzeigt, welches einem
Schaubild entspricht, betrachtet in gleicher Richtung wie in 3 der
Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 2 zeigt ein
Beispiel, bei welchem ein Verbindungsleiter 4 in einem Überschneidungsmuster
aufgebaut ist, wobei der Verbindungsleiter in einer radialen Richtung
zwischen den Enden von der Innendurchmesserseite-Spule 2,
welche in der Innendurchmesserseite von dem in 1 gezeigten
Schlitz angeordnet ist, und den Enden von der Außendurchmesserseite-Spule 3, welche
in der Außendurchmesserseite von dem Schlitz angeordnet
ist, verbindet. In der Figur ist die Innendurchmesserseite-Spule 2 in
der Reihenfolge von einer ersten Drahtgruppe 21, einer
zweiten Drahtgruppe 22, einer fünften Drahtgruppe 25 und
einer sechsten Drahtgruppe 26, in der Figur von rechts nach
links betrachtet, angeordnet, das heißt, dass sie in einer
umgekehrten Reihenfolge zu jener in der Ausführungsform
1 angeordnet ist, und ist die Außendurchmesserseite-Spule 3 auf
die gleiche Art und Weise wie in der Ausführungsform 1
angeordnet. Beide Enden von der Innendurchmesserseite-Spule 2 und
der Außendurchmesserseite-Spule 3 sind durch einen
ersten Verbindungsleiter 43 und einen zweiten Verbindungsleiter 44 verbunden,
so dass die Verbindungsleiter zueinander überschnitten
zu erkennen sind, im Gegensatz dazu, wenn beide Enden von der Innendurchmesserseite-Spule 2 und
der Außendurchmesserseite-Spule 3 in einer axialen
Richtung betrachtet werden. Eine solche Verbindung wird eine Überschneidungsverbindung
genannt. In einem Überschneidungsbereich sind der erste
Verbindungsleiter 43 und der zweite Verbindungsleiter 44 auf
eine derartige Art und Weise angeordnet, dass sie zueinander in
einer axialen Richtung von einem Rotor (in der Seitenebene von 5 eine
Richtung von vorne nach hinten) versetzt sind, so dass sich die Leiter 43 und 44 nicht
gegenseitig berühren.
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Das
heißt, dass bei dem ersten Verbindungsleiter 43,
welcher der Verbindungsleiter 4 ist, ein Ende (untere Seite
von der Figur) zwischen den vorragenden Enden von der ersten und
zweiten Drahtgruppe 21 und 22 angeordnet ist,
und mit der jeweiligen ersten und zweiten Drahtgruppe 21 und 22 verbunden
ist, und das weitere Ende (obere Seite von der Figur) zwischen den
vorragenden Enden von der dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 angeordnet
ist und mit der jeweiligen dritten und vierten Drahtgruppe 33 und 34 verbunden
ist. Es sind axiale Durchgangslöcher 43a, welche
mit dem Flusspfad 201a von dem ersten Kühlmittelflussteil 201 (s. 2)
in Verbindung stehen, in dem einen Ende bereitgestellt, und es sind
axiale Durchgangslöcher 43b, welche mit dem Flusspfad 302a von
dem zweiten Kühlmittelflussteil 302 (s. 2)
in Verbindung stehen, in dem weiteren Ende bereitgestellt. Eine Verbindung
des zweiten Verbindungsleiters 44 wird auf die gleiche
Art und Weise erstellt, wobei axiale Durchgangslöcher 44a,
welche mit dem Flusspfad 203a von dem dritten Kühlmittelflussteil 203 in
Verbindung stehen, in dem einen Ende (untere Seite von der Figur)
bereitgestellt sind, und axiale Durchgangslöcher 44b,
welche mit dem Flusspfad 304a von dem vierten Kühlmittelflussteil 304 in
Verbindung stehen, in dem weiteren Ende bereitgestellt sind. Der
folgende Aufbau ist gleich jenem wie in Ausführungsform
1: Der vorherige leitfähige Block wird nicht benötigt,
und der Verbindungsleiter 4 ist zu einer Funktion des leitfähigen
Blocks erstellt, wobei zusätzlich eine Dicke T43 oder T44
von dem Überschneidungs-Verbindungsleiter 4 (43 oder 44)
gleich einer Breite T (s. 2) von jedem
von den Kühlmittelflussteilen (201, 203, 302 und 304)
erstellt ist, um einen Aufbau zu erstellen, bei welchem eine Verbindung
von dem Verbindungsleiter auf einer Erstreckungslinie von jeder Drahtgruppe
erstellt ist, ohne dass eine zusätzliche Verarbeitung auf
den Draht durchgeführt wird, um somit beim Aufbau Zeit
einzusparen.
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Bei
der wie oben aufgebauten Ausführungsform 2 ist der leitfähige
Block, wie bei der Ausführungsform 1, unnötig,
und ist der Materialverbrauch reduziert, wobei zusätzlich
das Gewicht von einer Spitze von dem Endabschnitt von der Spule 5 reduziert
ist, welches bei einer Vibrationsunterdrückung vorteilhaft
ist. Zusätzlich, da der erste und zweite Überschneidungs-Verbindungsleiter 43 und 44 in
ihrer Länge, verglichen mit den vorherigen, bei welchen
die Außenseiten von den Drahtgruppen miteinander verbunden
sind, reduziert werden können, ist eine Reduktion im Materialverbrauch,
zusammengefasst mit der Reduktion beim Materialverbrauch, welche
vorgegeben ist, indem die Notwendigkeit nach dem leitfähigen
Block beseitigt ist, verglichen mit der Ausführungsform
1 groß. Daher ist die Reduktion des Gewichtes von der Spitze
von der Spule 5, verglichen mit der Ausführungsform
1, ebenfalls groß, welches bei der Vibrationsunterdrückung
vorteilhaft ist. Darüber hinaus wird der folgende Aufbau
verwendet: Das eine Ende und das weitere Ende von jedem von dem ersten
und zweiten Überschneidungs-Verbindungsleiter 43 und 44 sind
auf eine Art und Weise verbunden, dass sie jeweils durch angrenzende
Drahtgruppen zwischengelegt sind, welches Abschnitte erübrigen
kann, welche mit Drahtgruppen verbunden sind, wie in einem Überschneidungs-Verbindungsleiter aus
dem Stand der Technik vorzufinden, worauf daraus folgend ein Wärmewiderstand
von dem entsprechenden Abschnitt verringert werden kann. Insbesondere,
da der Einfluss des Wärmewiderstandes an verbunden Oberflächen
zwischen dem Überschneidungs-Verbindungsleiter und den
Drahtgruppen größtenteils reduziert werden kann,
kann der Wärmewiderstand von einem Wärmepfad X
wesentlich verringert werden, wenn eine Wärme, welche in
dem Überschneidungs-Verbindungsleiter 4 erzeugt
ist, aus den Durchgangslöchern 43a, 43b, 44a und 44b abgestrahlt
wird, und daher kann den Temperaturanstieg unterdrückt
werden, so dass ein erlaubbarer Strom von einem Generator erhöht
werden kann.
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Ausführungsform 3
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6 und 7 zeigen
Schaubilder zur Darstellung eines Stators von einer sich umdrehenden
elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform
3 von der Erfindung, und wobei 6 ein Seitenschaubild
anzeigt, welches schematisch eine Verbindungssektion von einem Statorspulenende
in jenem Fall anzeigt, bei welchem ein Verbindungsleiter von einem
geraden Typ ist, und wobei 7 ein Seitenschaubild
anzeigt, welches schematisch eine Verbindungssektion von einem Statorspulenende
in jenem Fall anzeigt, bei welchem ein Verbindungsleiter von einem Überschneidungstyp
ist, wobei eines davon einem Schaubild entspricht, welches in gleicher
Richtung wie bei 3 von der Ausführungsform
1 zu sehen ist. In den Ausführungsformen 1 und 2 ist
eine Breite in einer radialen Richtung von jeder von den Verbindungssektionen
zwischen den Drahtgruppen, wobei die Breite durch den Verbindungsleiter 4 vorgegeben
ist, ungefähr gleich der Breite T von jedem Kühlmittelflussteil
in dem Ende von der Spule 5 erstellt. Jedoch sind bei einem
geraden Verbindungsleiter von der Ausführungsform 3, eine
Breite T45 von einem ersten Verbindungsleiter 45, welcher der
Verbindungsleiter 4 ist, und eine Breite T46 von einem
zweiten Verbindungsleiter 46, welcher der Verbindungsleiter 4 (T45
= T46) ist, jeweils verglichen mit der Breite T (s. 2)
von dem Kühlmittelflussteil groß erstellt, und
sind in einem Überschneidungs-Verbindungsleiter eine Breite
T47 von einem ersten Verbindungsleiter 47, welcher der
Verbindungsleiter 4 ist, und eine Breite T48 von einem
zweiten Verbindungsleiter 48, welcher der Verbindungsleiter 4 ist
(T47 = T48), jeweils verglichen mit der Breite T (s. 2)
von dem Kühlmittelflussteil groß erstellt, so
dass ein elektrischer Widerstand von dem Verbindungsleiter 4 reduziert
ist, wodurch ein Verlust reduziert wird. Zusätzlich kann
bei dem Verbindungsleiter 4 ein Querschnittsbereich von
einem Wärmepfad E von einem Mittenabschnitt an Durchgangslöcher 45a, 45b, 46a und 46b zur
Ventilation, oder ein Querschnittsbereich von einem Wärmepfad
X von dem Mittenabschnitt an Durchgangslöcher 47a, 47b, 48a und 48b zur
Ventilation, wobei der Mittenabschnitt eine Ursache des Verlustes
ist, erhöht werden, so dass ein Wärmewiderstand
verringert wird, wobei daraus folgend ein Temperaturanstieg in dem Verbindungsleiter 4 unterdrückt
werden kann. Anhand des Obigen kann gemäß der
Ausführungsform 3 ein erlaubbarer Strom von einem Generator,
verglichen mit den Ausführungsformen 1 und 2, weiter erhöht
werden.
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Ausführungsform 4
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8 zeigt
ein erläuterndes Schaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende, welches ein relevantes Teil von einem
Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine ist, gemäß einer
Ausführungsform 4 von der Erfindung anzeigt. In der Ausführungsform 4
sind Durchgangslöcher zur Ventilation, welche in Verbindungssektionen
mit Drahtgruppen in einem Ende und dem weiteren Ende von einem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt
sind, auf runde Durchgangslöcher 4a und 4b erstellt,
wie in 8 angezeigt, und in einer Zick-Zack-Weise in einer
radialen Richtung angeordnet, so dass die Anzahl der Durchgangslöcher 4a und 4b,
verglichen mit der Ausführungsform 3, erhöht ist.
Obwohl 8 eine obere Hälfte anzeigt, ist eine
untere Hälfte auf die gleiche Art und Weise aufgebaut.
Weitere Aufbauten sind gleich jenen wie in der Ausführungsform
3, weswegen eine Beschreibung derer ausgelassen wird.
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Bei
der wie oben aufgebauten Ausführungsform 4 ist ein Oberflächenbereich
von den Durchgangslöchern 4a und 4b von
dem Verbindungsleiter 4 erhöht, wodurch ein Kühlbereich
erhöht wird, welches eine Wärmemenge erhöht,
welche an ein Kühlgas überführt wird,
welches durch die Durchgangslöcher 4a und 4b fließt,
wodurch ein Temperaturanstieg in dem Verbindungsleiter 4 unterdrückt
werden kann, welches zu einem Vorteil führt, dass ein erlaubbarer Strom
von einem Generator, verglichen mit der Ausführungsform
3, weiter erhöht werden kann.
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Ausführungsform 5
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9 zeigt
ein Erläuterungsschaubild, welches schematisch eine Verbindungssektion
von einem Statorspulenende, welches ein relevantes Teil von einem
Stator von einer sich umdrehenden elektrischen Maschine ist, gemäß einer
Ausführungsform 5 von der Erfindung anzeigt. In der Ausführungsform 5
ist, aus der Mehrzahl von Durchgangslöchern 4b, welche
in dem Verbindungsleiter 4 in der Ausführungsform
4 bereitgestellt sind, in einer Verbindungssektion mit einem Ende
von einer Außendurchmesserseite-Spule 3, ein Durchgangsloch 4bi an
der innersten Durchmesserseite (Abwärtsseite von der Figur)
an eine Seite von dem weiteren Ende von dem Verbindungsleiter 4 (Aufwärtsseite
von der Figur) bewegt, und ist an einer Position bei zumindest einer
Dimension L (L = 10 mm) entfernt von einer Position von einer Innendurchmesserseitenoberfläche 33a von
einer dritten (vierten) Drahtgruppe 33 (34) platziert,
und ist in einer Verbindungssektion mit einem Ende von einer Innendurchmesserseite-Spule 2,
welche in der Figur nicht angezeigt ist, ein Durchgangsloch (4a)
an der äußersten Durchmesserseite (Aufwärtsseite
von der Figur) ähnlich an eine Seite von einem Ende (Abwärtsseite
von der Figur) bewegt, so dass die Durchgangslöcher einen
Stromkonzentrationsbereich K vermeiden können, wobei der
Strom in den Verbindungsleiter 4 fließt, welches
in der Figur punktiert angezeigt ist. Ein Abstand zwischen den Durchgangslöchern 4b (4a)
ist, verglichen mit jenem in der Ausführungsform 4, schmaler.
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Bei
der wie oben aufgebauten Ausführungsform 5 sind die Durchgangslöcher 4b (4a)
zur Ventilation, welche in dem Verbindungsleiter 4 bereitgestellt
sind, in einer Position von einem Bereich von einer Stromdurchdringungstiefe
entfernt, erstellt, wodurch die Durchgangslöcher 4b (4a)
den Stromfluss nicht stören, welches einen Verlust reduziert,
und wobei daraus folgend ein erlaubbarer Strom von einem Generator,
verglichen mit der Ausführungsform 4, weiter erhöht
werden kann.
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Es
sind verschiedene Modifikationen und Änderungen von dieser
Erfindung dem Fachmann offensichtlich, ohne vom Umfang und Geist
von der Erfindung abzuweichen, und es sollte verständlich
sein, dass diese nicht auf die hier dargelegten dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 7088020 [0002]
- - JP 6-14483 A [0002]