-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor.
-
Im
Falle eines bürstenlosen Motors ist beispielsweise eine
Schaltungseinrichtung vorgesehen, um einen elektrischen Strom zu
Wicklungsdrähten einer Mehrzahl von Phasen zu führen,
um die Phasen zu speisen. Die Schaltungseinrichtung führt
folglich die Speisung der Wicklungsdrähte der Mehrzahl
von Phasen durch. Aus diesem Grunde ist es notwendig, elektrisch
eine Verbindung zwischen jedem von Leistungszuführungs-Anschlusselementen
der Schaltungseinrichtung und einem entsprechenden der Wicklungsdrähte
der mehrfachen Phasen herzustellen. Die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nr. 2001-527376 (entsprechend der
US 6472783 B ) lehrt eine
Technik der Integration der Schaltungseinrichtung und des bürstenlosen
Motors. Gemäß dieser Technik sind Zwischenanschlüsse zwischen
den Leistungszuführungs-Anschlusselementen der Schaltungseinrichtung
und den Wicklungsdrähten vorgesehen, um die elektrische
Verbindung zwischen den Leistungszuführungs-Anschlusselementen
der Schaltungseinrichtung und den Wicklungsdrähten herzustellen.
-
Wenn
aber die Zwischenanschlüsse zwischen den Leistungszuführungs-Anschlusselementen
der Schaltungseinrichtung und den Wicklungsdrähten vorgesehen
sind, werden die Herstellungskosten in nachteiliger Weise erhöht.
Um daher die Herstellungskosten zu vermindern, ist eine Verbesserung
notwendig.
-
Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Nachteile geschaffen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor zu
schaffen, der eine Verminderung oder Minimierung der Herstellungskosten
des Elektromotors ermöglicht.
-
Um
das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ein Elektromotor
vorgeschlagen, welcher einen Ankerkern, eine Anzahl von Wicklungsdrähten,
eine Anzahl von Drahtführungen, eine Anzahl von Drahthalteteilen
und eine Schaltungseinrichtung enthält. Der Ankerkern enthält
ein ringförmiges Teil und eine Anzahl von Zähnen.
Das ringförmige Teil hat Ringgestalt. Die Zähne
erstrecken sich radial von dem ringförmigen Teil in Radialrichtung
desselben nach außen und sind einer nach dem anderen in
Umfangsrichtung des ringförmigen Teils angeordnet, um eine
Anzahl von Zwischenräumen oder Schlitzen zu begrenzen,
von denen jeder zwischen entsprechenden umfangsmäßig
benachbarten zwei Zähnen definiert ist.
-
Jeder
der Wicklungsdrähte ist in einer Anzahl von Lager um jeden
entsprechenden der Zähne gewickelt, um eine Spule rund
um den entsprechenden Zahn zu bilden, und ist von einem entsprechenden
einen der Schlitze oder Zwischenräume auf einer axialen
Seite des Ankerkerns herausgeführt, um einen Wicklungsanschlussabschnitt
des Wicklungsdrahtes zu schaffen, der mit der Spule des Wicklungsdrahtes kontinuierlich
fortlaufend ist. Jede der Drahtführungen ist an einem radialen
Bodenteil eines entsprechenden einen der Schlitze vorgesehen und
führt den Wicklungsanschlussabschnitt eines entsprechenden der
Wicklungsdrähte in Richtung auf die eine axiale Seite des
Ankerkerns. Jeder der Drahthalteteile ist gesondert von den Drahtführungen
gebildet und befindet sich auf der einen axialen Seite des Ankerkerns
an einem entsprechenden Ort, der auf einer axialen Seite einer entsprechenden
einen der Drahtführungen gelegen ist, welche gegenüberliegend
von dem Ankerkern ist und ist im Allgemeinen mit einer entsprechenden
einen der Drahtführungen längs einer axialen Richtung
des Ankerkerns ausgerichtet. Jeder der Drahthalteteile hält
den Wicklungsanschlussabschnitt des entsprechenden einen der Wicklungsdrähte,
der durch die entsprechende eine der Drahtführungen geführt
ist. Die Schaltungseinrichtung befindet sich auf der einen axialen
Seite des Ankerkerns und liefert einen elektrischen Strom an die
Wicklungsdrähte. Die Schaltungseinrichtung enthält
eine Anzahl von Leistungszuführungs-Anschlusselementen,
von denen jedes elektrisch mit dem Wicklungsanschlussabschnitt eines
entsprechenden einen der Wicklungsdrähte verbunden ist,
der axial von einem entsprechenden einen der Drahthalteteile auf
einer Axialseite des entsprechenden Drahthalteteiles vorsteht, welche
von dem Ankerkern abliegt.
-
Die
Erfindung wird nebst zusätzlichen Zielen, Merkmalen und
Vorteilen der Erfindung am besten aus der nachfolgenden Beschreibung,
den anliegenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verständlich.
In diesem zeigen:
-
1 eine
Querschnittsansicht eines Elektromotors gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
Teil-Aufsicht eines Stators des Elektromotors nach 1;
-
3 eine
Teil-Aufsicht eines Ankerkerns des Motors von 2 von
einer axialen. Seite her gesehen;
-
4 ein
Wicklungsschema, welches die Anordnung von Wicklungsdrähten
des Motors nach 1 zeigt;
-
5 eine
perspektivische Ansicht, welche eine Schaltungseinrichtung des Elektromotors
nach 1 zeigt;
-
6 ein
schematisches Schaltbild, welches einen Schaltungsaufbau der Schaltungseinrichtung nach 1 wiedergibt;
-
7 eine
vergrößerte Teilansicht des Ankerkerns gemäß 3;
-
8 eine
perspektivische Teilansicht des Ankerkerns des Motors von 2 von
der einen Axialseite her gesehen;
-
9 eine
vergrößerte perspektivische Teilansicht des Ankerkerns
gemäß 2 unter einem Winkel gesehen,
welcher verschieden von dem Blickwinkel gemäß 8 ist;
-
10 eine
vergrößerte perspektivische Teilansicht des Ankerkerns
gemäß 2 von der anderen axialen Seite
her gesehen;
-
11 eine
vergrößerte perspektivische Teilansicht des Ankerkerns
gemäß 2 unter einem Winkel gesehen,
welcher verschieden von dem Blickwinkel gemäß 10 ist,
aufgenommen auf der anderen axialen Seite;
-
12 eine
vergrößerte Teilansicht des Ankerkerns gemäß 2;
-
13 eine
vergrößerte Teilansicht des Stators gemäß 12 von
der anderen axialen Seite her gesehen;
-
14A und 14B vergrößerte
Teilansichten des Stators nach 1;
-
15 eine
fragmentarische perspektivische Teilansicht des Motors nach 1;
-
16 eine
perspektivische Ansicht, welche ein Mittelstück und ein
Halteteil des Motors nach 1 zeigt;
-
17 eine
vergrößerte Teilansicht aus der Darstellung von 15;
-
18 ein
schematisches Diagramm, welches das Einsetzen eines Wicklungsendabschnitts eines
Wicklungsdrahtes in eine Drahtführung gemäß 2 erläutert;
-
19 eine
vergrößerte Teil-Aufsicht, welche eine Abwandlung
des Stators gegenüber 1 zeigt;
und
-
20 ein
schematisches Diagramm, welches das Einsetzen eines Wicklungsendabschnitts eines
Wicklungsdrahts in eine Drahtführung im Falle eines Vergleichsbeispiels
erläutert.
-
Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
Es
sei auf 1 Bezug genommen. Ein Elektromotor 10 nach
der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise als Elektromotor
(Lüftermotor) zum Antrieb eines Lüfters verwendet,
um einen Kühler eines Fahrzeugs (beispielsweise eines Automobils)
zu kühlen. Der Motor 10 enthält ein Mittelstück (Abteilungsbauteil) 12,
einen Rotor 14, einen Stator 16, ein Halteteil 18 und
eine Schaltungseinrichtung 20.
-
Das
Mittelstück 12 enthält einen Hauptkörper 24,
der plattenförmig gestaltet ist (siehe 16).
Der Hauptkörper 24 ist auf einer axialen Seite
(Z1-Seite) eines Ankerkerns 44 des Stators 16 angeordnet
und besitzt einen Achsansatz 26, welcher von einem mittleren
Bereich des Hauptkörpers 24 in Richtung auf die
andere axiale Seite (Z2-Seite) vorsteht. Ein rohrförmiger
Bereich 28 ist an die Mitte des Achsansatzes 26 angeformt
und eine Motorachse 30 ist nicht drehbar an dem rohrförmigen
Ansatz 28 befestigt.
-
Der
Rotor 14 enthält ein becherförmiges Rotorgehäuse 32.
Ein rohrförmiger Befestigungsbereich 34 ist in
der Mitte eines Bodenteils des Rotorgehäuses 32 angeformt.
Zwei Lager 36 finden in dem Befestigungsbereich 34 Aufnahme.
Die Motorachse 30 ist mit den Lagern 36 so verbunden,
dass der Rotor 14 relativ zu der Motorachse 30 drehbar
abgestützt ist. Weiterhin sind Rotormagneten 38 an
der inneren Umfangsfläche einer zylindrischen Wand des
Rotorgehäuses 32 befestigt. Die Rotormagneten 38 sind
in Radialrichtung mit Bezug auf den Ankerkern 44 magnetisiert.
-
Der
Stator 16 enthält den Ankerkern 44 und die
Wicklungsdrähte 46. Der Ankerkern 44 enthält
einen laminierten Kern (Eisenkern) 44a und zwei elektrische
Isolationssegmente 44b, 44c, welche als ein elektrischer
Isolator zusammenwirken. Die elektrischen Isolatorsegmente 44b, 44c sind
in axialer Richtung von den Axialseiten Z1 bzw. Z2 her an den laminierten
Kern 44a angesetzt. Der Ankerkern 44 hat eine
mittige Bohrung 48, die in axialer Richtung durch die Mitte
des Ankerkerns 44 geführt ist. Das Achsenteil 26 ist
mit Presssitz in die Bohrung 48 eingesetzt, so dass der
Ankerkern 44 durch das Achsenteil 26 abgestützt
ist.
-
Wie
in den 2 und 3 gezeigt, enthält der
Ankerkern 44 einen ringförmigen Bereich 50,
der mit der oben erwähnten Bohrung 48 versehen
ist, und ist in ringförmiger Gestalt ausgeführt.
Eine Anzahl von Zähnen 52 erstreckt sich radial
nach außen von dem ringförmigen Teil 50 aus
in solcher Weise, dass die Zähne 52 einer nach
dem anderen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Ein Schlitz oder
eine Nut 54 ist zwischen jeweils in Umfangsrichtung benachbarten
zwei der Zähne 52 gebildet.
-
Wie
aus 2 zu ersehen ist, ist eine Anzahl von Wicklungsdrähten 46 vorgesehen.
Die Wicklungsdrähte 46 sind um die Zähne 52 mehrfach
herumgewickelt, um Spulen 56 zu bilden, die jeweils eine
Anzahl von Lagern des entsprechenden Drahtes 46 aufweisen.
Jeder Wicklungsdraht 46 enthält ein Wicklungsdrahtsegment
(dieses dient als erstes Wicklungsdrahtsegment) 46A und
ein Wicklungsdrahtsegment (dieses dient als zweites Wicklungsdrahtsegment) 46B.
-
Jedes
Wicklungsdrahtsegment 46A besitzt einen Wicklungsendabschnitt
(dieser dient als Wicklungsanschlussabschnitt) 58A, der
sich kontinuierlich an die entsprechende Spule 56 anschließt
und ist von dem entsprechenden Schlitz 54 auf der einen
Axialseite Z1 des Ankerkerns 54 herausgeführt.
Jedes Wicklungsdrahtsegment 46B hat einen Wicklungsanfangsabschnitt
(dieser dient als Anschlussabschnitt) 58B, der sich einstückig
an die entsprechende Spule 56 anschließt und aus
dem entsprechenden Schlitz 54 auf der einen axialen Seite
Z1 des Ankerkerns 44 herausgeführt ist.
-
Der
Wicklungsendabschnitt 58A und der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-1)
sind aus einem gemeinsamen Schlitz 54 herausgeführt.
Der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-2) ist
allein aus dem entsprechenden Schlitz 54 herausgeführt.
-
Diese
Wicklungsdrähte 46 bilden eine U-Phase, eine V-Phase
und eine W-Phase. Die Anordnung der U-Phase, der V-Phase und der
W-Phase und die Anordnung der Brückenleitungssegmente 59,
welche jeweils die Verbindung zwischen zwei der Spu len 56 herstellen,
sind im Allgemeinen dieselben, wie sie bekannt sind. In der vorliegenden
Ausführungsform ist der Motor 10 als ein bürstenloser
Elektromotor aufgebaut, welcher zehn Pole und zwölf Nuten
oder Schlitze hat.
-
Das
Wicklungsdrahtsegment 46A und das Wicklungsdrahtsegment 46B jedes
Wicklungsdrahtes 46 sind miteinander über das
entsprechende Brückenleitungssegment 59 verbunden.
Das Wicklungsdrahtsegment 46A ist um den entsprechenden
Zahn 52 gewickelt, um die entsprechende Spule 56 zu
bilden, und das Wicklungsdrahtsegment 46B ist um den entsprechenden
Zahn 52 gewickelt, um die entsprechende Spule 56 zu
bilden. Genauer gesagt umfassen, wie aus 4 zu ersehen
ist, bei der vorliegenden Ausführungsform die Spulen 56 zwölf
Spulen 56U1, 56U2, 56U3, 56U4, 56V1, 56V2, 56V3, 56V4, 56W1, 56W2, 56W3 und 56W4.
Die Spulen 56U1, 56U2, 56U3, 56U4 gehören
der U-Phase an und die Spulen 56V1, 56V2, 56V3, 56V4 gehören
der V-Phase an. Weiter gehören die Spulen 56W1, 56W2, 56W3, 56W4 der
W-Phase an. Die Brückenleitungssegmente 59 umfassen
sechs Brückenleitungssegmente 59A, 59B, 59C, 59D, 59E, 59F.
Die Spule 56U4, welche sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-2 anschließt, ist
mit der Spule 56U2, welche sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsendabschnitt 48A anschließt, über
das Brückenleitungssegment 59E verbunden. Die
Spule 56U3, welche sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-2 anschließt, ist
mit der Spule 56U1, die sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsendabschnitt 58A anschließt, über
das Brückenleitungssegment 59F verbunden. Die
Spule 56V2, welche sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1 anschließt, ist
mit der Spule 56V4, die sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsendabschnitt 58A anschließt, über
das Brückenleitungssegment 59B verbunden. Die
Spule 56V3, welche sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsanfangsabschnitt 58B1 anschließt, ist
mit der Spule 56V1, die sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsendabschnitt 58A anschließt, über
das Brückenleitungssegment 59A verbunden. Die
Spule 56W1, die sich kontinuierlich an den entsprechenden Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1 anschließt,
ist mit der Spule 56W3, die sich kontinuierlich an den
entsprechenden Wicklungsendabschnitt 58A anschließt, über
das Brückenleitungssegment 59C verbunden. Die
Spule 56W4, die sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1 anschließt, ist
mit der Spule 56W2, die sich kontinuierlich an den entsprechenden
Wicklungsendabschnitt 58A anschließt über
das Brückenleitungssegment 59D verbunden. Bei
der vorliegenden Ausführungsform werden außer
dann, wenn es notwendig ist, die einzelnen Spulen 56U1, 56U2, 56U3, 56U4, 56V1, 56V2, 56V3, 56V4, 56W1, 56W2, 56W3, 56W4 zu
unterscheiden, diese einfach als die Spulen 56 bezeichnet.
In entsprechender Weise werden außer dann, wenn es notwendig
ist, die einzelnen Brückenleitungssegmente 59A, 59B, 59C, 59D, 59E, 59F zu
unterscheiden, diese einfach als die Brückenleitungssegmente 59 bezeichnet.
-
Eine
Anzahl von Drahtführungen 60A ist in dem Isolatorsegment 44B ausgebildet.
Jede Drahtführung 60A ist an einer radial inneren
Bodenseite des entsprechenden Schlitzes 54 gebildet, an
welcher der entsprechende Wicklungsendabschnitt 58A angeordnet
ist. Die Drahtführung 60A führt den Wicklungsendabschnitt 58A zu
der einen axialen Seite des Ankerkerns 44.
-
Weiter
ist eine Anzahl von Drahtführungen 60B (siehe 3)
in den Isolatorsegmenten 44B, 44C ausgebildet.
Jede Drahtführung 60B ist an einem radial inneren
Bodenteil des entsprechenden Schlitzes oder Zwischenraums 54 gebildet,
an welchem sich der entsprechende Wicklungsanfangsabschnitt 58B befindet.
Die Drahtführung 60B führt den Wicklungsanfangsabschnitt 58B zu
der einen axialen Seite des Ankerkerns 44.
-
Wie
aus 3 zu ersehen umfassen die Drahtführungen 60B die
Drahtführungen 60B-1, 60B-2. Die Drahtführung 60B-1 führt
den Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1 und ist in dem entsprechenden
Schlitz 54 ausgebildet, an welchem die Drahtführung 60A gebildet
ist. Im Gegensatz hierzu führt die Drahtführung 60B-2 den
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-2 und ist allein in dem entsprechenden
Schlitz 54 gebildet, an welchem die Drahtführung 60A nicht ausgebildet
ist. In der vorliegenden Ausführungsform werden außer
dann, wenn es notwendig ist, die einzelnen Drahtführungen 60B-1, 60B-1 zu
unterscheiden, diese als die Drahtführungen 60B bezeichnet.
-
Wie
aus den 7 bis 9 zu ersehen
ist, enthält jede Drahtführung 60A zwei
Einspannstücke 62A, 62B. Das Einspannstück 62A ist
als federnd deformierbares Teil ausgebildet und befindet sich in Umfangsrichtung
gegenüberliegend dem Einspannstück 62B,
das auf der anderen Seite von der Drahtführung 60B (genauer
gesagt, der Drahtführung 60B-1) in Umfangsrichtung
liegt. Das Einspannstück 62A hat eine größere
Federeigenschaft im Vergleich zu dem Einspannstück 62B aufgrund
der in Umfangsrichtung gemessenen Wandstärkendifferenz zwischen
dem Einspannstück 62A und dem Einspannstück 62B.
Die Drahtführung 60B ist als ein Vorsprung ausgebildet,
der in Umfangsrichtung vorsteht und sich axial in der Axialrichtung
des Ankerkerns 44 erstreckt.
-
Wie
in den 10 und 11 dargestellt,
ist ein Drahtbegrenzer 64 in dem Isolatorsegment 44 an dem
entsprechenden Zahn 52 (siehe 2) gebildet, um
welchen das Wicklungsdrahtsegment 46A mit dem Wicklungsendabschnitt 58A gewickelt
ist. Der Drahtbegrenzer 46 ist an einer radialen Stelle
gebildet, die radial nach außen von dem radial inneren
Bodenteil des Schlitzes 54 beabstandet ist und in Umfangsrichtung
von dem Zahn 52 vorsteht. Der Drahtbegrenzer 64 ist
an einem Teil auf der gegenüberliegenden Axialseite Z2
des Ankerkerns 44 gelegen, der in der Axialrichtung gegenüberliegend
von der Drahtführung 60A angeordnet ist.
-
Wie
in 13 gezeigt ist die innere Schicht (die erste Lage)
des Wicklungsdrahtsegments 46A, welche die Spule 56 bildet,
und innerhalb der äußeren Lage (der zweiten Lage)
des Wicklungsdrahtsegments 46A gelegen ist (d. h. näher
an der Mittenachse des Zahnes 52 liegt, als die äußere
Lage des Wicklungsdrahtsegments 46A) an einem entsprechenden
radialen Ort des Zahnes 52 gewickelt, der radial außerhalb
des Drahtbegrenzers 46 mit Bezug auf die Radialrichtung
des Ankerkerns 44 gelegen ist. Der Wicklungsendabschnitt 58A (der
zuletzt gewickelte Abschnitt der äußersten Lage
des Wicklungsdrahtsegments 46A), welcher kontinuierlich
mit der Spule 56 ist, ist an einem entsprechenden radialen Ort
des Zahnes 52 gewickelt, der radial innerhalb des Drahtbegrenzers 64 in
der Radialrichtung des Ankerkerns 44 gelegen ist. Dann
wird der Wicklungsendabschnitt 58A aus dem Schlitz 54 auf
der einen axialen Seite des Anker kerns 44 herausgezogen.
Der Wicklungsendabschnitt 58A wird um den Zahn 52 in einer
Folge von A, B, C, D und E gewickelt, wie dies in den 12 und 13 gezeigt
ist.
-
Wie
in den 14A und 14B dargestellt,
kann an dem Schlitz 54, in welchem die Drahtführung 60A nicht
gebildet ist, der Wicklungsanfangsabschnitt 58B möglicherweise
aufgrund der Abwesenheit der Einspannstücke 62A, 62B in
der Umfangsrichtung verschoben werden. Aus diesem Grunde ist in
der vorliegenden Ausführungsform ein Vorsprung 72 in
dem Isolatorsegment 44B geformt, um radial nach außen
von dem radial inneren Bodenteil des Schlitzes 54 an einem
Ort neben dem Wicklungsanfangsabschnitt 58B vorzustehen.
Der Vorsprung 72 begrenzt die Gleitbewegung des Wicklungsanfangsabschnitts 58B.
-
Wie
in 15 dargestellt ist das Halteteil 18 auf
der einen Axialseite (Z1-Seite) des Mittelstücks 12 angeordnet
und wird durch den Hauptkörper 24 des Mittelstücks 12 abgestützt.
Das Halteteil 18 ist aus einem dielektrischen Kunststoffmaterial
hergestellt und enthält Drahthalteteile 66A und
Drahthalteteile 66B.
-
Jedes
der Drahthalteteile 66A ist auf der einen Axialseite (Z1-Seite)
des Ankerkerns 44 angeordnet und im allgemeinen axial auf
die entsprechende Drahtführung 60A und die entsprechende
Drahtführung 60B1 (siehe 2) ausgerichtet,
d. h., ist den genannten Drahtführungen im Wesentlichen
axial gegenüberstehend angeordnet. Im Gegensatz hierzu
ist jedes der Drahthalteteile 66B auf der einen Axialseite
(Z1-Seite) des Ankerkerns 44 angeordnet und im Wesentlichen
axial auf die entsprechende Drahtführung 60B-2 (siehe 2)
ausgerichtet, d. h., dieser im Wesentlichen axial gegenüberstehend.
-
Wie
in 17 gezeigt enthält jedes Drahthalteteil 66A eine
Aufnahmeöffnung 68A, die sich axial durch das
Drahthalteteil 66A erstreckt, und jedes Drahthalteteil 66B enthält
eine Aufnahmeöffnung 68B, welche sich axial durch
das Drahthalteteil 66B erstreckt. An einem oberen Endbereich
der Aufnahmeöffnung 68A ist diese konisch gestaltet,
so dass ein Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung 68A sich
fortschreitend in Richtung der anderen Axialseite (Z2-Seite) erweitert,
an welcher sich die Drahtführung 60A befindet.
In entsprechender Weise ist an einem nahen Endbereich der Aufnahmeöffnung 68B diese
konisch gestaltet, so dass ein Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung 68B sich
fortschreitend in Richtung auf die andere Axialseite (Z2-Seite)
erweitert, auf welcher die Drahtführung 68B gelegen
ist. Falls gewünscht, können diese Aufnahmeöffnungen 68A, 68B über
ihre gesamte Länge fortschreitend konisch gestaltet sein.
-
Die
Aufnahmeöffnung 68A nimmt den Wicklungsendabschnitt 68A und
den Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-1) auf.
Die Aufnahmeöffnung 68B nimmt den Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-2)
auf. In dieser Weise werden, wie in 15 gezeigt,
der Wicklungsendabschnitt 58A und der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-1),
welche durch die Drahtführung 60A geführt
sind, in solchem Zustand gehalten, dass der Wicklungsendabschnitt 58A und
der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-1) auf
der einen Axialseite (Z1-Seite) des Ankerkerns 44 durch
das Drahthalteteil 66A geführt werden. In entsprechender
Weise wird der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-2),
der durch die Drahtführung 60B geführt
wird, in einen solchen Zustand gehalten, dass der Wicklungsanfangsabschnitt 58B (58B-2)
auf der einen Axialseite des Ankerkerns 44 durch das Drahthalteteil 66B geführt
wird.
-
Es
sei auf die 1 und 4 bis 6 Bezug
genommen. Die Schaltungseinrichtung 20 ist auf der einen
Axialseite (Z1-Seite) des Mittelstücks 12 angeordnet
und wird durch das Mittelstück 12 abgestützt.
Weiter sind die Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D der
Schaltungseinrichtung 20 auf der einen Axialseite des Ankers 44 angeordnet,
auf welcher die Drahthalteteile 66A, 66B gelegen
sind. Die Schaltungseinrichtung 20 enthält einen
Inverter 80 (siehe 6) bekannter
Bauart, welcher eine Anzahl (im vorliegenden Falle sechs) von Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren
(MOSFETs) 81 bis 86 aufweist, die als Schaltgeräte
dienen. Der Inverter 80 wird von einer elektrischen Leistungsquelle
(beispielsweise einer Fahrzeugbatterie) +B durch eine Recktanz 87 über
einen Verbinder 20A (5) gespeist.
Glättungskondensatoren 88A, 88B sind
an die einander gegenüberliegenden Enden der Recktanz 87 angeschlossen.
Weiter ist der Inverter 80 über einen Widerstand 88 über
den Verbinder 20A mit einer Erdung GND verbunden. Zusätzlich
enthält die Schaltungseinrich tung 20, was jedoch
nicht dargestellt ist, einen Vortreiber, welcher ein Pulsbreitenmodulationssignal
erzeugt, das den Gate-Elektroden der MOSFETs 81 bis 86 zugeführt
wird.
-
Die
Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D verbinden
elektrisch die MOSFETs 81 bis 86 der Schaltungseinrichtung 20 mit
den Wicklungsendabschnitten 58A und den Wicklungsanfangsabschnitten 58B.
Mehr ins Einzelne gehend und auf die 4 bis 6 und 15 Bezug
nehmend ist festzustellen, dass der Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1,
welcher sich kontinuierlich an die Spule 58W4 anschließt
und der Wicklungsendabschnitt 58A, welcher sich kontinuierlich
an die Spule 56W3 anschließt, elektrisch und in
Halterungsbeziehung mit einer Verbindung 22AT des Leistungszuführungs-Anschlusselements 22A verbunden
sind, welches an eine Verbindung zwischen einer Source-Elektrode
des MOSFET 81 und einer Drain-Elektrode des MOSFET 64 verbunden
ist. Der Wicklungsanfangsabschnitt 58B-2, der sich kontinuierlich
an die Spule 56U3 anschließt, ist elektrisch verbunden und
in Halterungsbeziehung mit einer Verbindung 22BT des Leistungszuführungs-Anschlusselements 22B,
das an eine Verbindung zwischen einer Source-Elektrode des MOSFET 82 und
einer Drain-Elektrode des MOSFET 85 angeschlossen ist.
Der Wicklungsanfangsabschnitt 58B-2, der sich kontinuierlich an
die Spule 65U4 anschließt, ist elektrisch verbunden
mit und in Halterungsbeziehung zu einer Verbindung 22CT des
Leistungszuführungs-Anschlusselements 22C, das
an die Verbindung zwischen der Source-Elektrode des MOSFET 82 und
der Drain-Elektrode des MOSFET 85 angeschlossen ist. Der
Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1, der sich kontinuierlich
an die Spule 56V2 anschließt, und der Wicklungsendabschnitt 58A,
welcher sich kontinuierlich an die Spule 56V1 anschließt,
sind elektrisch verbunden mit und in Halterungsbeziehung zu einer
Verbindung 22DT des Leistungszuführungs-Anschlusselements 22D,
das an eine Verbindung zwischen einer Source-Elektrode des MOSFET 83 und
einer Drain-Elektrode des MOSFET 86 angeschlossen ist.
-
Die
anderen verbleibenden Wicklungsanfangsabschnitte 56B-1, 56B-2 und
die Wicklungsendabschnitte 56A sind elektrisch über
einen Neutralpunktanschluss 23 zusammengeschlossen. Im
Einzelnen sind der Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1, der
sich kontinuierlich an die Spule 56W1 anschließt, und
der Wicklungsendabschnitt 58A, der sich kontinuierlich
an die Spule 56W2 anschließt elektrisch in Verbindung
mit und in Halterungsbeziehung zu einer Verbindung 23A des
Neutralpunktanschlusses 23. Der Wicklungsendabschnitt 58A,
der sich kontinuierlich an die Spule 56U2 anschließt,
ist elektrisch in Verbindung mit und in Halterungsbeziehung zu einer Verbindung 23C des
Neutralpunktanschlusses 23. Der Wicklungsanfangsabschnitt 58B-1,
der sich kontinuierlich an die Spule 56V3 anschließt,
und der Wicklungsendabschnitt 58A, der sich kontinuierlich an
die Spule 56V4 anschließt, sind in elektrischer Verbindung
mit und in Halterungsbeziehung zu einer Verbindung 23D des
Neutralpunktanschlusses 23.
-
Zur
Zeit des Zusammenbaus des Elektromotors 10 wird nach Anbringen
des Ankerkerns 33, bei welchem die Wicklungsdrähte 46 um
die Zähne 52 gewickelt sind, an der Motorachse 30 das
Mittelstück 12 über den Ankerkern 33 gesetzt.
Danach wird das Halteteil 18 auf das Mittelstück 12 gesetzt.
Zu dieser Zeit linden, wie in 16 dargestellt,
die axial unteren Endteile der Drahthalteteile 66a des
Halteteils 18 Aufnahme in entsprechenden Aufnahmeöffnungen 12A des
Mittelstücks 12, und axial untere Endteile der
Drahthalteteile 66B des Halteteils 18 linden Aufnahme
in entsprechenden Aufnahmeöffnungen 12B des Mittelstücks 12.
Ferner wird ein Passelement 18A des Halteteils 18 an
einer entsprechenden Aufnahmeöffnung 12C des Mittelstücks 12 verrastet.
Danach werden die Verbindungen 22AT, 22BT, 22CT, 22DT der
Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A, 22B, 22C, 22D über
die vorstehenden Endteile der entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B-1, 58B-2 und
der Wicklungsendabschnitte 58A, welche von den entsprechenden
Drahthalteteilen 66A, 66B des Halteteiles 18 vorstehen,
gesetzt und elektrisch aufgeschmolzen. Das elektrische Verschmelzen
der Verbindungen 22AT, 22BT, 22CT, 22DT der
Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A, 22B, 22C, 22D mit
den vorstehenden Endteilen der entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B-1, 58B-2 und
der Wicklungsendabschnitte 58A wird in herkömmlicher
Weise unter Verwendung einer Schweißelektrode durchgeführt,
während die Verbindungen 22AT, 22BT, 22CT, 22DT der
Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A, 22B, 22C, 22D gegen
die vorstehenden Endteile der entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B-1, 58B-2 und
der Wicklungsendabschnitte 58A gedrückt werden.
In entsprechender Weise werden die Verbindungen 23A, 23B, 23C, 23D des
Neutralpunktanschlusses 23 mit den vorstehenden Endteilen
der entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B-1, 58B-2 und
der Wicklungsendabschnitte 58A durch Elektroschweißung
verbunden.
-
Nunmehr
seien Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
-
Im
Falle des Motors 10 der vorliegenden Ausführungsform
sind die Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D der
Schaltungseinrichtungsansicht auf der einen Axialseite (Z1-Seite)
des Ankerkerns 44 gelegen, auf welcher die Drahthalteteile 66A, 66B gelegen
sind, und jeder Entsprechende der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
der Wicklungsendabschnitte 58A wird unmittelbar mit dem
entsprechenden einen der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D verbunden, ohne
dass ein Zwischenanschluss oder dergleichen verwendet wird. Aus
diesem Grunde sind im Gegensatz zur bisher üblichen Technik
keine Zwischenanschlüsse erforderlich, so dass es möglich
ist, die Kosten zu verringern.
-
In
dem Falle, in welchem jeder entsprechende eine der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und der
Wicklungsendabschnitte 58A unmittelbar mit dem entsprechenden
einen der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D ohne
Verwendung des Zwischenanschlusses oder dergleichen verbunden ist,
ist es notwendig, zuverlässig jeden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
der Wicklungsendabschnitte 58A zu dem jeweils entsprechenden
der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D zu
führen, um eine gute Arbeitseffektivität zu der
Zeit der Verbindung des jeweils entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
der Wicklungsendabschnitte 58A mit dem jeweils Entsprechenden
der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D zu
erzielen oder um den guten Verbindungszustand jedes entsprechenden
der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und der Wicklungsendabschnitte 58A mit
dem jeweils entsprechenden der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D aufrechtzuerhalten.
-
Im
Falle des Motors 10 nach der vorliegenden Ausführungsform
wird bezüglich dieses Gesichtspunkts jeder jeweils entsprechende
der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und der Wicklungsendabschnitte 58A zu
dem jeweils entsprechenden der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D durch
den jeweils entsprechenden der Drahthalteteile 66A, 66B hingeführt.
Aus diesem Grunde kann jeder jeweils entsprechende der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
der Wicklungsendabschnitte 58A in zuverlässiger
Weise zu dem jeweils entsprechenden der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D hingeleitet
werden. Somit kann eine gute Arbeitseffizienz zu der Zeit der Verbindung
jedes jeweils entsprechenden der Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
der Wicklungsendabschnitte 58A mit dem jeweils entsprechenden
der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D erzielt
werden und der gute Verbindungszustand jedes entsprechenden der
Wicklungsanfangsabschnitte 58B und der Wicklungsendabschnitte 58A mit
dem jeweils entsprechenden der Leistungszuführungs-Anschlusselemente 22A bis 22D kann
aufrechterhalten werden.
-
Weiterhin
sind die Drahtführungen 60A, 60B, welche
die Wicklungsanfangsabschnitte 58B und die Wicklungsendabschnitte 58A zu
den Drahthalteteilen 66A, 66B hinführen,
an den radial inneren Bodenbereichen der Schlitze 54 gebildet.
Aus diesem Grunde können zur Zeit des Einbaus der Halteteile 18 an
dem Mittelstück 12 die Wicklungsanfangsabschnitte 58B und
die Wicklungsendabschnitte 58A durch die Drahtführungen 60A, 60B zu
den Drahthalteteilen 66A, 66B hingeführt
werden. Aus diesem Grunde kann die Arbeitseffizienz zur Zeit des
Einbaus des Halteteils 18 verbessert werden.
-
Des
Weiteren wird jeder Wicklungsendabschnitt 58A an der entsprechenden
radialen Stelle des Zahnes 52 gewickelt, welcher radial
innerhalb des Drahtbegrenzers 64 mit Bezug auf die Radialrichtung
des Ankerkerns 44 liegt. Aus diesem Grunde kann der Wicklungsendabschnitt 58A nahe
an der Drahtführung 60A angeordnet werden. Auf
diese Weise ist es möglich, das Auftreten eines Rückfederns
des Wicklungsendabschnitts 58A zu begrenzen, welcher durch
die Drahtführung 60A geführt ist. Aus
diesem Grunde ist es möglich, eine unbeabsichtigte Entfernung
des Wicklungsendabschnitts 58A aus der Drahtführung 60A zu
begrenzen.
-
Im
Einzelnen sei hier auf 20 Bezug genommen, in welcher
ein Vergleichsbeispiel gezeigt ist. In dem Falle, in welchem der
Wicklungsendabschnitt 58A in die Drahtführung 60A von
einem Ort eingesetzt wird, der von der Drahtführung 60A entfernt
ist, kann sich die Häufigkeit des Auftretens des Zurückfederns
des Wicklungsendabschnitts 58A erhöhen. Im Falle
des Motors 10 nach der vorliegenden Ausführungsform
wird jedoch, wie in 10 gezeigt, der Wicklungsendabschnitt 58A in
die Drahtführung 80A von einem nahen Ort eingesetzt,
der nahe an der Drahtführung 60A liegt, so dass
es möglich ist, das Auftreten des Zurückfederns
des Wicklungsendabschnitts 58A zu begrenzen.
-
Fernerhin
können die Einspannstücke 62A, 62B der
Drahtführung 60A den Wicklungsendabschnitt 58A einspannen.
Es ist daher möglich, eine unbeabsichtigte Entfernung des
Wicklungsendabschnittes 58A aus der Drahtführung 60A weiterhin
zu begrenzen.
-
Auch
ist das Einspannstück 62A auf der gegenüberliegenden
Umfangsrichtungsseite des Einspannstückes 62B gelegen,
welche in Umfangsrichtung auf der gegenüberliegenden Seite
des Wicklungsendabschnittes 58B liegt. Zur Zeit des Einbaus des
Wicklungsendabschnitts 58A in die Einspannstücke 62A, 62B der
Drahtführung 60A ist es daher möglich,
eine Störung zwischen dem Wicklungsanfangsabschnitt 58B und
dem Einspannstück 62A einzuschränken,
welches aus einem federnd nachgiebigen Bauteil gebildet ist.
-
Die
Aufnahmeöffnung 68A des Drahthalteteiles 66A ist
konisch gestaltet, so dass sich der Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung 68A in
Richtung zur anderen Axialseite (Z2-Seite), auf welcher sich die
Drahtführung 60A befindet, fortschreitend vergrößert.
In entsprechender Weise ist die Aufnahmeöffnung 68B des
Drahthalteteils 66B derart konisch, dass sich der Innendurchmesser
der Aufnahmeöffnung 68B in Richtung auf die andere
axiale Seite (Z2-Seite) fortschreitend vergrößert,
auf welcher sich die Drahtführung 60B befindet.
Aus diesem Grunde können zur Zeit des Zusammenbaus des Halteteils 18 und
des Mittelstücks 12 die Wicklungsendabschnitte 58A und
die Wicklungsanforderungsabschnitte 58B leicht in die Aufnahmeöffnungen 68A, 68B eingeführt
werden.
-
Das
obige Ausführungsbeispiel kann in folgender Weise weiter
abgewandelt werden. Es sei auf 19 Bezug
genommen. Wenn die äußerste Lage (die zweite Lage)
des Wicklungsdrahtsegmentes 46B, welches die Spule 56 bildet,
in Richtung auf das radial innere Ende des Zahnes 52 bewegt
wird, dann kann ein Endteil (d. h., ein Endteil auf der Seite des Brückenleitungssegments 59)
der äußersten Lage des Wicklungsdrahtsegments 46B,
welches die Spule 56 bildet, möglicherweise mit
der Drahtführung 60A kollidieren. Aus diesem Grunde
wird in der Abwandlung gemäß 19 ein
Vorsprung 74 in dem Isolatorsegment 44B so gebildet,
dass es axial an dem Stator 16 vorsteht. Der Vorsprung 74 ändert oder
begrenzt den Weg des Brückenleitungssegments 59,
um die Störung des Endteils auf der Seite des Brückenleitungssegments 59 der äußersten Lage
des Wicklungsdrahtsegments 46B, welches die Spule 56 bildet,
gegenüber der Drahtführung 60A zu verhindern.
-
Oben
wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform
beschränkt und die obige Ausführungsform kann
in vielerlei Weise abgewandelt werden, ohne dass von der grundsätzlichen
Lehre der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2001-527376 [0002]
- - US 6472783 B [0002]