DE102011054159A1

DE102011054159A1 - Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine

Info

Publication number: DE102011054159A1
Application number: DE102011054159A
Authority: DE
Inventors: Shin Kusase
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2012-04-05
Also published as: US20120080977A1; CN102447318A; JP5263253B2; US8884491B2; FR2967314A1; CN102447318B; JP2012080692A

Abstract

Bei einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine (1) hat ein Statorkern (30) einen radial äußeren Abschnitt (31), einen radial inneren Abschnitt (33) und einen Verbindungsabschnitt (35). Der radial äußere Abschnitt (31) befindet sich radial außerhalb eines Rotorkerns (22), wobei ein radial äußerer magnetischer Spalt (60a) dazwischen gebildet ist. Der radial innere Abschnitt (33) befindet sich radial innerhalb des Rotorkerns (22), wobei ein radial innerer magnetischer Spalt (60b) dazwischen gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt (35) erstreckt sich radial, um die radial äußeren und inneren Abschnitte (31, 33) zu verbinden, und befindet sich auf einer axialen Seite des Rotorkerns (22), wobei ein axialer magnetischer Spalt (60c) dazwischen gebildet ist. Eine Statorspule (40) ist aus elektrischen Drähten, die an dem Statorkern (30) angebracht sind, gebildet. Jeder der elektrischen Drähte hat radial äußere in der Nut verlaufende Abschnitte, radial innere in der Nut verlaufende Abschnitte und radial dazwischen liegende in der Nut verlaufende Abschnitte, die jeweils in Nuten des radial äußeren Abschnitts (31), Nuten des radial inneren Abschnitts (33) und Nuten des Verbindungsabschnitts (35) des Statorkerns (30) aufgenommen sind.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-224741 , eingereicht am 4. Oktober 2010, deren Inhalt in seiner Gesamtheit hierdurch durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen ist, und beansprucht deren Priorität.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische drehende Mehrspalt-Maschinen, die in beispielsweise Motorfahrzeugen als elektrische Motoren und elektrische Generatoren verwendet sind.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Es gibt elektrische drehende Maschinen, die in einem schmalen Raum verwendet sind und daher hinsichtlich der Form flach sein müssen, wie zum Beispiel ein an eine Antriebsmaschine direkt gekoppelter Motor, der in einem Hybridfahrzeug zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe angeordnet ist, und ein Motor für ein Haushaltsgerät (zum Beispiel eine Waschmaschine). Als ein Verfahren zum Erhöhen des Ausgangsdrehmoments dieser elektrischen drehenden Maschinen ist ferner eine Doppelspalt-Struktur, die einen radial inneren magnetischen Spalt und einen radial äußeren magnetischen Spalt aufweist, bekannt.
Als elektrische drehende Doppelspalt-Maschinen sind außerdem elektrische drehende 1-Stator-2-Rotor-Maschinen und elektrische drehende 1-Rotor-2-Stator-Maschinen bekannt.
Die elektrischen drehenden 1-Stator-2-Rotor-Maschinen weisen einen Stator und einen inneren und einen äußeren Rotor auf. Der Stator weist einen Statorkern und eine Statorspule, die an dem Statorkern angebracht ist, auf. Der innere Rotor ist radial innerhalb des Stators angeordnet, um mit einem radial inneren magnetischen Spalt, der dazwischen gebildet ist, durch den Stator umgeben zu sein. Der äußere Rotor ist radial außerhalb des Stators angeordnet, um mit einem radial äußeren magnetischen Spalt, der dazwischen gebildet ist, den Stator zu umgeben.
Die elektrischen drehenden 1-Stator-2-Rotor-Maschinen bringen jedoch die folgenden Probleme mit sich. Obwohl lediglich ein einzelner Statur vorgesehen ist, ist erstens die Zahl der Windungen der Statorspule groß. Sowohl der innere als auch der äußere Rotor sind zweitens hinsichtlich der Form dünn und breit. Der innere Rotor ist außerdem auf der radial inneren Seite freigelegt, während der äußere Rotor auf der radial äußeren Seite freigelegt ist. Sowohl der innere als auch der äußere Rotor können folglich ohne Weiteres verformt werden, wodurch während eines Betriebs ein lautes Geräusch erzeugt wird. Da der Stator zwischen zwei sich drehenden Objekten, das heißt dem inneren und dem äußeren Rotor, radial angeordnet ist, ist es drittens schwierig, den Stator in der elektrischen drehenden Maschine sicher zu fixieren.
Die elektrischen drehenden 1-Rotor-2-Stator-Maschinen weisen andererseits einen Rotor und einen inneren und einen äußeren Stator auf. Der innere Stator ist radial innerhalb des Rotors angeordnet, während der äußere Stator radial außerhalb des Rotors angeordnet ist.
13 zeigt beispielsweise einen 1-Rotor-2-Stator-Motor im Rad für ein Fahrzeug, der ursprünglich in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-282331 offenbart ist. Wie in der Fig. gezeigt ist, weist dieser Motor einen Rotor 20A, einen inneren Stator 31A, der radial innerhalb des Rotors 20A angeordnet ist, und einen äußeren Stator 33A, der radial außerhalb des Rotors 20A angeordnet ist, auf. Der Rotor 20A ist folglich zwischen dem inneren und dem äußeren Stator 31A und 33A radial angeordnet und daher weder auf der radial inneren Seite noch auf der radial äußeren Seite freigelegt. Sowohl der innere als auch der äußere Stator 31A und 33A können außerdem in dem Motor sicher fixiert sein.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es jedoch notwendig, zwei Statorspulen für jeweils den inneren und den äußeren Stator 31A und 33A zu wickeln und den inneren und den äußeren Stator 31A und 33A separat an dem Radrahmen zu fixieren. Folglich ist das Zusammenbauverfahren des Motors kompliziert, und es ist schwierig, eine hohe Konzentrizität des inneren und des äußeren Stators 31A und 33A zu sichern.
Um das vorhergehende Problem zu lösen, kann man das Nutzen eines Fixierungsglieds in Betracht ziehen, um den inneren und den äußeren Stator 31A und 33A miteinander zu verbinden und dadurch zu fixieren. In diesem Fall befindet sich jedoch das Fixierungsglied axial außerhalb der Spulenenden der Statorspulen des inneren und des äußeren Stators 31A und 33A, sodass die axiale Gesamtlänge des Motors erhöht ist. Der Motor wird möglicherweise folglich hinsichtlich der Form nicht länger flach, und es kann somit schwierig werden, den Motor in dem Rad anzubringen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische drehende Mehrspalt-Maschine geschaffen, die einen Rotor, einen Statorkern und eine Statorspule aufweist. Der Rotor weist einen ringförmigen Rotorkern auf. Der Statorkern hat einen radial äußeren Abschnitt, einen radial inneren Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt. Der radial äußere Abschnitt hat eine ringförmige Form und befindet sich radial außerhalb des Rotorkerns, wobei zwischen dem radial äußeren Abschnitt und dem Rotorkern ein radial äußerer magnetischer Spalt gebildet ist. Der radial äußere Abschnitt hat eine Mehrzahl von Nuten, die in der radial inneren Oberfläche des radial äußeren Abschnitts gebildet sind und in der Umfangsrichtung des radial äußeren Abschnitts beabstandet sind. Der radial innere Abschnitt hat eine ringförmige Form und befindet sich radial innerhalb des Rotorkerns, wobei zwischen dem radial inneren Abschnitt und dem Rotorkern ein radial innerer magnetischer Spalt gebildet ist. Der radial innere Abschnitt hat eine Mehrzahl von Nuten, die in der radial äußeren Oberfläche des radial inneren Abschnitts gebildet und in der Umfangsrichtung des radial inneren Abschnitts beabstandet sind. Der Verbindungsabschnitt erstreckt sich radial, um die radial äußeren und inneren Abschnitte zu verbinden. Der Verbindungsabschnitt befindet sich auf einer axialen Seite des Rotorkerns, wobei zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Rotorkern ein axialer magnetischer Spalt gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt hat eine Mehrzahl von Nuten, wobei jede derselben in einer axialen Endfläche des Verbindungsabschnitts zu dem Rotorkern gewandt gebildet ist, um mit einem entsprechenden Paar der Nuten der radial äußeren und radial inneren Abschnitte in Verbindung zu stehen. Die Statorspule ist aus einer Mehrzahl von elektrischen Drähten, die an dem Statorkern angebracht sind, gebildet. Jeder der elektrischen Drähte hat eine Mehrzahl von radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitten, eine Mehrzahl von radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitten und eine Mehrzahl von radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitten. Jeder der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte ist in einer entsprechenden der Nuten des radial äußeren Abschnitts des Statorkerns aufgenommen. Jeder der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte ist in einer entsprechenden der Nuten des radial inneren Abschnitts des Statorkerns aufgenommen. Jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte ist in einer entsprechenden der Nuten des Verbindungsabschnitts des Statorkerns aufgenommen.
Mit der vorhergehenden Konfiguration sind der radial äußere Abschnitt und der radial innere Abschnitt des Statorkerns durch den Verbindungsabschnitt verbunden, wodurch dem Statorkern eine einteilige Struktur verliehen wird. Es ist folglich möglich, eine hohe Konzentrizität des radial äußeren Abschnitts und des radial inneren Abschnitts zu sichern. Es ist außerdem nicht notwendig, ein zusätzliches Verbindungsglied zum Verbinden des radial äußeren und des radial inneren Abschnitts axial außerhalb der Spulenenden der Staturspule anzuordnen. Es ist folglich möglich, die axiale Gesamtlänge der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine zu minimieren, wodurch die Maschine hinsichtlich der Form flach gemacht wird. Als ein Resultat kann die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine passend in einem schmalen Raum angeordnet werden.
Mit der vorhergehenden Konfiguration bilden außerdem die elektrischen Drähte zusammen die einzelne Statorspule. Es ist mit anderen Worten in der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine lediglich eine Statorspule vorgesehen. Die Statorspule ist ferner an dem einteilig strukturierten Statorkern angebracht. Es ist folglich möglich, das Zusammenbauverfahren der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine zu vereinfachen, wodurch die Produktivität verbessert wird.
Mit der vorhergehenden Konfiguration sind ferner der Rotorkern und der Statorkern durch den radial äußeren magnetischen Spalt, den radial inneren magnetischen Spalt und den axialen magnetischen Spalt dazwischen einander zugewandt. Die Zahl der magnetischen Spalten, die zwischen dem Rotorkern und dem Statorkern gebildet sind, ist mit anderen Worten gleich 3. Es ist folglich möglich, die Menge eines magnetischen Flusses, der zwischen dem Rotorkern und dem Statorkern übertragen wird, zu erhöhen, um dadurch die Leistung der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine zu verbessern.
Gemäß einer weiteren Implementierung der Erfindung ist sowohl der Rotorkern als auch der Statorkern aus einem magnetischen Material hergestellt.
Die Zahl der Nuten des radial äußeren Abschnitts des Statorkerns ist gleich derselben der Nuten des radial inneren Abschnitts des Statorkerns. Jede der Nuten des radial äußeren Abschnitts ist mit einer entsprechenden der Nuten des radial inneren Abschnitts radial ausgerichtet. Jede der Nuten des Verbindungsabschnitts des Statorkerns erstreckt sich radial, um mit dem entsprechenden Paar der Nuten der radial äußeren und radial inneren Abschnitte, die radial zueinander ausgerichtet sind, in Verbindung zu stehen.
Jede der Nuten des radial äußeren Abschnitts des Statorkerns erstreckt sich axial, um an einer axialen Endfläche des radial äußeren Abschnitts, der sich auf der zu dem Verbindungsabschnitt des Statorkerns axial gegenüberliegenden Seite befindet, eine Öffnung zu haben. Jede der Nuten des radial inneren Abschnitts des Statorkerns erstreckt sich axial, um an einer axialen Endfläche des radial inneren Abschnitts, der sich auf der zu dem Verbindungsabschnitt des Statorkerns axial gegenüberliegenden Seite befindet, eine Öffnung zu haben. Die elektrischen Drähte, die die Staturspule bilden, werden durch axiales Bewegen der elektrischen Drähte von der zu dem Verbindungsabschnitt gegenüberliegenden Seite zu dem Statorkern, bis die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte, die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte und die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte der elektrischen Drähte jeweils in die Nuten des radial äußeren Abschnitts, die Nuten des radial inneren Abschnitts und die Nuten des Verbindungsabschnitts des Statorkerns eingeführt sind, an dem Statorkern angebracht.
Jeder der elektrischen Drähte, die die Statorspule bilden, hat ferner eine Mehrzahl von radial äußeren Windungsabschnitten und eine Mehrzahl von radial inneren Windungsabschnitten und eine Mehrzahl. Jeder der radial äußeren Windungsabschnitte befindet sich außerhalb der Nuten des radial äußeren Abschnitts des Statorkerns und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte des elektrischen Drahts. Jeder der radial inneren Windungsabschnitte befindet sich außerhalb der Nuten des radial inneren Abschnitts des Statorkerns und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte des elektrischen Drahts.
Jeder der elektrischen Drähte, die die Statorspule bilden, hat senkrecht zu einer Längsrichtung desselben einen rechtwinkligen Querschnitt.
Jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte der elektrischen Drähte erstreckt sich ferner zwischen dem radial äußeren Abschnitt und dem radial inneren Abschnitt des Statorkerns radial und ist in seiner radialen Mitte um 90° verdreht. In jeder der Nuten des radial äußeren Abschnitts des Statorkerns ist eine vorbestimmte Zahl der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte der elektrischen Drähte radial gestapelt, wobei die längeren Seiten der Querschnitte derselben einander überlappen. Andererseits ist in jeder der Nuten des radial inneren Abschnitts des Statorkerns eine vorbestimmte Zahl der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte der elektrischen Drähte radial gestapelt, wobei die kürzeren Seiten von Querschnitten derselben einander überlappen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine als ein mit einer Antriebsmaschine direkt gekoppelter Motor konfiguriert, der in einem Hybridfahrzeug zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe angeordnet ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine als ein Motor im Rad für ein elektrisches Fahrzeug konfiguriert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die im Folgenden angegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung umfassender verständlich, die jedoch nicht so aufgefasst werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele zu begrenzen, sondern lediglich dem Zweck einer Erläuterung und eines Verständnisses dienen.
Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus eines Rotors und eines Stators der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine, wobei lediglich ein Teil einer Rotorscheibe des Rotors gezeigt ist;
3 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus, wobei die Rotorscheibe und eine Statorspule des Stators weggelassen sind;
4 eine perspektivische Ansicht eines Rotorkerns des Rotors;
5A eine perspektivische Ansicht eines Magnetpolstücks des Rotors von der Vorderseite;
5B eine perspektivische Ansicht des Magnetpolstücks von der Rückseite;
6A eine Draufsicht eines Teils des Stators;
6B eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 6A;
6C eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 6A
7 eine perspektivische Ansicht der Statorspule des Stators;
8 eine perspektivische Ansicht eines der elektrischen Drähte, die zusammen die Statorspule bilden;
9 eine perspektivische Ansicht einer der Phasenwicklungen der Statorspule;
10 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Stators;
11 eine perspektivische Ansicht, die die Positionsbeziehung zwischen der Statorspule des Stators und dem Rotor darstellt;
12 eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
13 eine schematische Querschnittsansicht eines Motors im Rad gemäß dem Stand der Technik;
14 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Aufbaus eines Rotorkerns und eines Stators einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
15 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils des Rotorkerns der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf 1–15 beschrieben. Es sei bemerkt, dass der Klarheit und eines Verständnisses wegen identische Komponenten, die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung identische Funktionen haben, wo es möglich ist, mit den gleichen Bezugsziffern in jeder der Fig. markiert wurden, und dass des Vermeidens einer Redundanz wegen Beschreibungen der identischen Komponenten nicht wiederholt sind.
[ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]
1 zeigt die Gesamtkonfiguration einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine als ein an einer Antriebsmaschine direkt gekoppelter Motor 1 für ein Hybridfahrzeug konfiguriert.
In 1 bezeichnet genauer gesagt eine Bezugziffer 10 eine Antriebsmaschine des Hybridfahrzeugs, die an einem Antriebsmaschinenrahmen 11 fixiert ist. Eine Bezugsziffer 12 bezeichnet eine Kurbelwelle (oder eine Ausgangswelle) der Antriebsmaschine 10. An einem Ende (das heißt dem rechten Ende in 1) des Antriebsmaschinenrahmens 11 ist über ein röhrenförmiges Gehäuse 14 ein Öffnungsendabschnitt eines im Wesentlichen schalenförmigen Gehäuses 13 fixiert. In einem Mittenabschnitt einer Bodenwand des schalförmigen Gehäuses 13 ist durch ein Lager 16 eine Übertragungswelle 15 drehbar getragen. Die Übertragungswelle 15 erstreckt sich in das Gehäuse 13 und ist zu der Kurbelwelle 12 der Antriebsmaschine 10 koaxial angeordnet.
Der Motor 1 ist innerhalb des röhrenförmigen Gehäuses 14 angeordnet. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist der Motor 1 einen Rotor 20 und einen Stator, der einen Statorkern 30 und eine Drehphasen-Statorspule 40, die an dem Statorkern 30 angebracht ist, aufweist, auf.
Der Rotor 20 weist eine Rotorscheibe 21 und einen ringförmigen Rotorkern 22, der mittels Bolzen 22a an einem radial äußeren Endabschnitt der Rotorscheibe 21 fixiert ist, auf. Ein radialer Mittenabschnitt der Rotorscheibe 21 ist mittels Bolzen 21a an einer Wellennabe 12a, die an einem Ende (das heißt dem rechten Ende in 1) der Kurbelwelle 12 gebildet ist, fixiert. Der Rotor 20 kann sich folglich mit der Kurbelwelle 12 drehen.
Bezug nehmend auf 3 und 4 weist der Rotorkern 22 eine Mehrzahl von (beispielsweise 16 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) Magnetpolabschnitten 23, eine Mehrzahl von radial inneren Brückenabschnitten 24a und eine Mehrzahl von radial äußeren Brockenabschnitten 24b auf. Die Magnetpolabschnitte 23 sind in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 durch entsprechende Paare der radial inneren und äußeren Brückenabschnitte 24a und 24b miteinander verbunden. Zwischen jedem entsprechenden Paar der radial inneren und äußeren Brückenabschnitte 24a und 24b ist ferner ein Hohlraum 25 zum Blockieren eines magnetischen Flusses gebildet. Zusätzlich ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 22 durch Schichten einer Mehrzahl von magnetischen Stahlblechen gebildet.
Jeder der Magnetpolabschnitte 23 des Rotorkerns 22 ist gebildet, um in seiner Umfangsmitte radial dünner als an seinen Umfangsenden zu sein. An der radial inneren Oberfläche des Rotorkerns 22 wechseln sich folglich in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 die radial inneren Brückenabschnitte 24a und eine Mehrzahl von Vertiefungen 26a ab; die radial inneren Brückenabschnitte 24a springen radial nach innen vor, während die Vertiefungen 26a radial nach außen vertieft sind. Auf der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 22 wechseln sich andererseits in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 die radial äußeren Brückenabschnitte 24b und eine Mehrzahl von Vertiefungen 26b ab; die radial äußeren Brückenabschnitte 24b springen radial nach außen vor, während die Vertiefungen 26b radial nach innen vertieft sind.
In jedem der Magnetpolabschnitte 23 des Rotorkerns 22 ist ferner ein mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch 23a gebildet, das sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 22 erstreckt und durch das sich einer der Bolzen 22a zum Fixieren des Rotorkerns 22 an der Rotorseheibe 21 erstreckt.
Wie in 4 gezeigt ist, hat ferner jeder der Magnetpolabschnitte 23 des Rotorkerns 22 ein Magnetpolstück 27, das an einer Endfläche (das heißt der unteren Endfläche in 4) desselben angebracht ist. Das Magnetpolstück 27 ist aus einem magnetischen Material hergestellt.
Das Magnetpolstück 27 hat, wie in 5B gezeigt ist, ein Paar von Vorsprüngen 27b, die jeweils an gegenüberliegenden Umfangsenden an einer Rückoberfläche 27a (das heißt der Endfläche, die zu dem Magnetpolabschnitt 23 gewandt ist) des Magnetpolstücks 27 gebildet sind. Die Vorsprünge 27b sind jeweils in ein Paar von Vertiefungen (nicht gezeigt), die in der Endfläche des Magnetpolabschnitts 23 gebildet sind, gepasst, wodurch das Magnetpolstück 27 hinsichtlich des Magnetpolabschnitts 23 positioniert wird. Wie in 5A gezeigt ist; hat außerdem das Magnetpolstück 27 ferner eine Vertiefung 27d, die in einem Umfangsmittenabschnitt in einer Vorderfläche 27c des Magnetpolstücks 27 gebildet ist. Das Magnetpolstück 27 hat ferner eine Vertiefung 27e, die in einem Umfangsmittenabschnitt in einer radial inneren Oberfläche des Magnetpolstücks 27 gebildet ist, und eine Vertiefung 27f, die in einem Umfangsmittenabschnitt in einer radial äußeren Oberfläche des Magnetpolstücks 27 gebildet ist. Die Vertiefungen 27e und 27f des Magnetpolstücks 27 entsprechen jeweils den Vertiefungen 26a und 26b des Magnetpolabschnitts 23. In dem Magnetpolstück 27 ist zusätzlich ein mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch 27g gebildet, das sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 22 erstreckt und positioniert ist, um mit dem mit einem Gewinde versehenen Durchgangsloch 23a des Magnetpolabschnitts 23 in Verbindung zu stehen. Das Magnetpolstück 27 wird durch Befestigen des Bolzens 22a in dem mit einem Gewinde versehenen Durchgangsloch 23a des Magnetpolabschnitts 23 und dem mit einem Gewinde versehenen Durchgangsloch 27g des Magnetpolstücks 27 zusammen mit dem Magnetpolabschnitt 23 an der Rotorscheibe 21 fixiert.
Zurück Bezug nehmend auf 1 weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Motor 1 ferner eine Kupplungseinrichtung 18, die innerhalb des Gehäuses 13 um die Übertragungswelle 15 angeordnet ist, auf. Die Kupplungseinrichtung 18 funktioniert, um eine Übertragung eines Drehmoments von der Kurbelwelle 12 zu der Übertragungswelle 15 über den Rotor 20 selektiv zu erlauben und zu verbieten.
Der Statorkern 30 hat, wie in 1–3 und 6A–6C gezeigt ist, einen radial äußeren Abschnitt 31, einen radial inneren Abschnitt 33 und einen Verbindungsabschnitt 35, der den radial inneren und den radial äußeren Abschnitt 31 und 32 verbindet.
Der radial äußere Abschnitt 31 des Statorkerns 30 hat eine ringförmige Form und ist aus einer Mehrzahl von magnetischen Stahlblechen, die in der axialen Richtung des radial äußeren Abschnitts 31 geschichtet sind, gebildet. Der radial äußere Abschnitt 31 ist koaxial zu und radial außerhalb des Rotorkerns 22 angeordnet, wobei ein radial äußerer magnetischer Spalt 60a zwischen dem radial äußeren Abschnitt 31 und dem Rotorkern 22 gebildet ist. Der radial äußere Abschnitt 31 hat außerdem eine Mehrzahl von Nuten 32, die in der radial inneren Oberfläche desselben gebildet sind; die radial innere Oberfläche ist radial zu dem Rotorkern 22 gewandt. Jede der Nuten 32 erstreckt sich in der axialen Richtung des radial äußeren Abschnitts 31, um den radial äußeren Abschnitt 31 zu durchdringen. Die Nuten 32 sind ferner in der Umfangsrichtung des radial äußeren Abschnitts 31 in gleichen Intervallen beabstandet. Für jede der Nuten 32 stimmt die Tiefenrichtung der Nut 32 mit einer radialen Richtung des radial äußeren Abschnitts 31 überein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Nuten 32 pro Magnetpol des Rotors 20, der 16 Magnetpole hat, und pro Phase der Dreiphasen-Statorspule 40 vorgesehen. Die Gesamtzahl der Nuten 32, die in dem radial äußeren Abschnitt 31 des Statorkerns 30 vorgesehen sind, ist dementsprechend gleich 96 (das heißt 2 × 16 × 3).
Der radial innere Abschnitt 33 des Statorkerns 30 hat ferner eine ringförmige Form und ist aus einer Mehrzahl von magnetischen Stahlblechen gebildet, die in der axialen Richtung des radial inneren Abschnitts 33 geschichtet sind. Der radial innere Abschnitt 33 ist koaxial zu und radial innerhalb des Rotorkerns 22 angeordnet, wobei ein radial innerer magnetischer Spalt 60b zwischen dem radial inneren Abschnitt 33 und dem Rotorkern 22 gebildet ist. Der radial innere Abschnitt 33 hat außerdem eine Mehrzahl von Nuten 34, die in der radial äußeren Oberfläche desselben gebildet sind; die radial äußere Oberfläche ist radial zu dem Rotorkern 22 gewandt. Jede der Nuten 34 erstreckt sich in der axialen Richtung des radial inneren Abschnitts 33, um den radial inneren Abschnitt 33 zu durchdringen. Die Nuten 34 sind ferner in der Umfangsrichtung des radial inneren Abschnitts 33 in gleichen Intervallen beabstandet. Für jede der Nuten 34 stimmt die Tiefenrichtung der Nut 34 mit einer radialen Richtung des radial inneren Abschnitts 33 überein. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Zahl der Nuten 34, die in dem radial inneren Abschnitt 33 gebildet sind, gleich derselben der Nuten 32, die in dem radial äußeren Abschnitt 31 gebildet sind (das heißt gleich 96). Jede der Nuten 34 ist ferner mit einer entsprechenden der Nuten 32 radial ausgerichtet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zusätzlich die radiale Tiefe der Nuten 34, die in dem radial inneren Abschnitt 33 des Statorkerns 30 gebildet sind, um einen vorbestimmten Wert größer als dieselbe der Nuten 32, die in dem radial äußeren Abschnitt 31 gebildet sind, eingestellt. Die Umfangsbreite der Nuten 34 ist andererseits kleiner als dieselbe der Nuten 32 eingestellt. Die Umfangsbreite der Zähne des radial inneren Abschnitts 33 ist folglich erhöht, wodurch die Leistung des Motors 1 verbessert ist. Hier erstrecken sich die Zähne des radial inneren Abschnitts 33 radial, um dazwischen die Nuten 34 zu definieren.
Der Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 hat ferner eine ringförmige Form und ist aus einer Mehrzahl von magnetischen Stahlblechen, die in der axialen Richtung des Verbindungsabschnitts 35 geschichtet sind, gebildet. Bei dem Verbindungsabschnitt 35 ist der radial äußere Teil desselben an eine axiale Endfläche (das heißt die linke Endfläche in 6B) des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 gefügt, und der radial innerer Teil desselben ist an eine axiale Endfläche (das heißt die linke Endfläche in 6B) des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 gefügt. Der radial äußere Abschnitt 31 und der radial innere Abschnitt 33 sind folglich durch den Verbindungsabschnitt 35 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 35 ist auf einer axialen Seite (das heißt der linken Seite in 1) des Rotorkerns 22 angeordnet; wobei ein axialer magnetischer Spalt 60c zwischen dem Verbindungsabschnitt 35 und einer axialen Endfläche (das heißt der linken Endfläche in 1) des Rotorkerns 22 gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 35 hat eine Mehrzahl von (beispielsweise 96 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) Nuten 36, die darin gebildet sind. Jede der Nuten 36 erstreckt sich axial, um den Verbindungsabschnitt 35 zu durchdringen. Jede der Nuten 36 erstreckt sich ferner radial, um mit einem radial ausgerichteten Paar der Nuten 32 und 34 des radial äußeren und inneren Abschnitts 31 und 33 in Verbindung zu stehen. Es sei zusätzlich bemerkt, dass jede der Nuten 36 ferner gebildet sein kann, um den Verbindungsabschnitt 35 nicht zu durchdringen und auf der dem Rotorkern axial gegenüberliegenden Seite einen Boden zu haben.
Wie im Vorhergehenden weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Statorkern 30 die drei einstückigen Teile, das heißt den radial äußeren Abschnitt 31, den radial inneren Abschnitt 33 und den Verbindungsabschnitt 35, der die radial inneren und äußeren Abschnitte 31 und 33 verbindet, auf. Der Statorkern 30 ist hinsichtlich des Rotorkerns 22 angeordnet, um drei magnetische Spalten, das heißt den radial äußeren magnetischen Spalt 60a zwischen dem radial äußeren Abschnitt 31 und dem Rotorkern 22, den radial inneren magnetischen Spalt 60b zwischen dem radial inneren Abschnitt 33 und dem Rotorkern 22 und den axialen magnetischen Spalt 60c zwischen dem Verbindungsabschnitt 35 und dem Rotorkern 22, zu definieren.
Die Statorspule 40 ist aus einer Mehrzahl von elektrischen Drähten 50, die an dem Statorkern 30 angebracht sind, gebildet. Die elektrischen Drähte 50 sind so zusammengebaut, dass die Statorspule 40, wie in 7 gezeigt ist, die Form eines Rings hat, der senkrecht zu der Umfangsrichtung desselben einen im Wesentlichen „U”-förmigen Querschnitt hat.
Die Statorspule 40 weist genauer gesagt drei Teile, das heißt einen radial äußeren Teil 41, der an dem radial äußeren Abschnitt 31 des Statorkerns 30 angebracht ist, einen radial inneren Teil 42, der an dem radial inneren Teil 33 des Statorkerns 30 angebracht ist, und einen radial dazwischen liegenden Teil 43, der an dem Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 angebracht ist, auf. Zwischen den drei Teilen 41, 42 und 43 ist außerdem ein ringförmiger Hohlraum 47 gebildet, der einen Querschnitt hat, der durch eine weiße Farbe in 7 bezeichnet ist. Der Rotorkern 22 ist zusätzlich in dem ringfömigen Hohlrahm 47 aufgenommen und dreht sich darin.
Bezug nehmend auf 8 hat jeder der elektrischen Drähte 50 eine Mehrzahl von radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitten 51, eine Mehrzahl von radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitten 52, eine Mehrzahl von radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitten 53, eine Mehrzahl von radial äußeren Windungsabschnitten 54 und eine Mehrzahl von radial inneren Windungsabschnitten 55. Jeder der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 ist in einer entsprechenden der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 aufgenommen. Jeder der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 ist in einer entsprechenden der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statokerns 30 aufgenommen. Jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 ist in einer entsprechenden der Nuten 36 des Verbindungsabschnitts 35 des Statokerns 30 aufgenommen. Jeder der radial äußeren Windungsabschnitte 54 befindet sich außerhalb der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 des elektrischen Drahts 50. Jeder der radial inneren Windungsabschnitte 55 befindet sich außerhalb der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 des elektrischen Drahts 50.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist außerdem die Statorspule 40 als eine Dreiphasen-Statorspule konfiguriert, die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Wicklungen 48 aufweist. Jede der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Wicklungen 48 ist durch Verbinden einer vorbestimmten Zahl der elektrischen Drähte 50, um eine ringförmige Form, wie in 9 gezeigt ist, zu haben, gebildet.
Für jeden der elektrischen Drähte 50 sind die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 des elektrischen Drahts 50 jeweils in den entsprechenden Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 aufgenommen; die entsprechenden Nuten 32 sind mit einer Teilung von sechs Nuten 32 umfangsmäßig beabstandet, was einer Magnetpolteilung (oder einem elektrischen Winkel von π) entspricht. Die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 des elektrischen Drahts 50 sind jeweils in den entsprechenden Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 aufgenommen; die entsprechenden Nuten 34 sind mit einer Teilung von sechs Nuten 34, was einer Magnetpolteilung entspricht, umfangsmäßig beabstandet. Die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 des elektrischen Drahts 50 sind jeweils in den entsprechenden Nuten 36 des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 aufgenommen; die entsprechenden Nuten 36 sind mit in einer Teilung von sechs Nuten 36, was einer Magnetpolteilung entspricht, umfangsmäßig beabstandet.
In jeder der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 sind ferner vier radial äußere in der Nut verlaufende Abschnitte 51 der elektrischen Drähte 50, die die gleiche Phasenwicklung der Statorspule 40 bilden, aufgenommen. In jeder der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 sind vier radial innere in der Nut verlaufende Abschnitte 52 des elektrischen Drahts 50, die die gleiche Phasenwicklung der Statorspule 40 bilden, aufgenommen. In jeder der Nuten 36 des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 sind vier radial dazwischen liegende in der Nut verlaufende Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50, die die gleiche Phasenwicklung der Statorspule 40 bilden, aufgenommen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich ferner jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, radial zwischen dem radial äußeren Abschnitt 31 und dem radial inneren Abschnitt 33 des Statorkerns 30 und ist einer radialen Mitte desselben um 90° verdreht. Folglich sind in jeder der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 die vier radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 der elektrischen Drähte 50 radial gestapelt, wobei die längen Seiten von Querschnitten der in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 einander überlappen. In jeder der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 sind andererseits die vier radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 des elektrischen Drahts 50 radial gestapelt, wobei die kürzeren Seiten der Querschnitte der in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 einander überlappen.
Bezug nehmend auf 6C durchdringt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem jede der Nuten 32 den radial äußeren. Abschnitt 31 des Statorkerns 30, um an dieser axialen Endfläche des radial äußeren Abschnitts 31, die auf der dem Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 axial gegenüberliegenden Seite ist, eine Öffnung 32a zu haben. Jede der Nuten 34 durchdringt axial den radial inneren Abschnitt 33 des Statorkerns 30, um auf dieser axialen Endfläche des radial inneren Abschnitts, die auf der dem Verbindungsabschnitt 35 axial gegenüberliegenden Seite ist, eine Öffnung 34a zu haben. Bei dem Zusammenbauen des Stators wird die Statorspule 40 von der dem Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 gegenüberliegenden Seite axial zu dem Statorkern 30 bewegt, bis die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51, die radial in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 und die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, jeweils in die Nuten 32, Nuten 34 und Nuten 36 des radial äußeren Abschnitts 31, des radial inneren Abschnitts 33 und des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 eingeführt sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 7 und 9 gezeigt ist, erstrecken sich zusätzlich die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 jeweils radial, und die Statorspule 40 hat keine Überbrückungsabschnitte, die sich in der Umfangsrichtung der Statorspule 40 erstrecken, um die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 zu überbrücken. Die Statorspule 40 kann folglich durch axiales Einführen der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51, der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 und der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, jeweils in die Nuten 32, die Nuten 34 und die Nuten 36 des radial äußeren Abschnitts 31, des radial inneren Abschnitts 33 und des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 ohne Weiteres zusammengebaut werden.
Als ein Resultat, wie in 10 gezeigt ist, springen auf der Seite des Nicht-Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 die radial äußeren Windungsabschnitte 54 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, von der axialen Endfläche 31a des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 vor, wobei ein radial äußerer Endabschnitt (oder ein radial äußeres Spulenende) 45 der Statorspule 40 gebildet ist. Die radial inneren Windungsabschnitte 55 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, springen von der axialen Endfläche 33a des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 vor, wobei ein radial innerer Endabschnitt (oder ein radial inneres Spulenende) 46 der Statorspule 40 gebildet ist.
Wie in 11 dargestellt ist, sind, nachdem die Statorspule mit dem Rotor 20 zusammengebaut ist, außerdem die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, zu der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 22 gewandt. Die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 der elektrischen Drähte 50 sind zu der radial inneren Oberfläche des Rotorkerns 22 gewandt. Die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50 sind zu der axialen Endfläche des Rotorkerns 22 gewandt, die aus den Vorderflächen 27c der Magnetpolstücke 27 des Rotorkerns 22 zusammengesetzt ist.
Bei dem Betrieb des Motors 1 wird der Rotor 20 nach einer Erregung des Stators durch eine Versorgung der Statorspule 40 mit einer Dreiphasen-Wechselstromleistung von einem Wechselrichter (nicht gezeigt) gedreht. Die Kurbelwelle 12 wird dann durch den Rotor 20 angetrieben, um sich damit zu drehen, wodurch die Antriebsmaschine 10 gestartet wird. Während des Startens der Antriebsmaschine 10 verbietet zusätzlich die Kupplungseinrichtung 18 eine Übertragung eines Drehmoments von der Kurbelwelle 12 zu der Übertragungswelle 15. Nach dem Starten der Antriebsmaschine 10 erlaubt jedoch die Kupplungseinrichtung 18 eine Übertragung eines Drehmoments von der Kurbelwelle 12 zu der Übertragungswelle 15.
Der im Vorhergehenden beschriebene Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Motor 1 den Rotor 20, den Statorkern 30 und die Statorspule 40 auf. Der Rotor 20 weist den ringförmigen Rotorkern 22 auf. Der Statorkern 30 hat den radial äußeren Abschnitt 31, den radial inneren Abschnitt 33 und den Verbindungsabschnitt 35. Der radial äußere Abschnitt 31 hat eine ringförmige Form und befindet sich radial außerhalb des Rotorkerns 22, wobei der radial äußere magnetische Spalt 60a dazwischen gebildet ist. Der radial äußere Abschnitt 31 hat die Nuten 33, die in der radialen inneren Oberfläche des radial äußeren Abschnitts 31 gebildet sind und in der Umfangsrichtung des radial äußeren Abschnitts 31 beabstandet sind. Der radial innere Abschnitt 33 hat eine ringförmige Form und befindet sich radial innerhalb des Rotorkerns 22, wobei der radial innere magnetische Spalt 60b dazwischen gebildet ist. Der radial innere Abschnitt 33 hat die Nuten 34, die in der radial äußeren Oberfläche des radial inneren Abschnitts 33 gebildet sind und in der Umfangsrichtung des radial inneren Abschnitts 33 beabstandet sind. Der Verbindungsabschnitt 35 erstreckt sich radial, um die radial äußeren und inneren Abschnitte 31 und 33 zu verbinden. Der Verbindungsabschnitt 35 befindet sich auf einer axialen Seite des Rotorkerns 22, wobei der axiale magnetische Spalt 60c dazwischen gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 35 hat die Nuten 36, wobei jede derselben in dieser axialen Endfläche des Verbindungsabschnitts 35, die zu dem Rotorkern 22 gewandt ist, gebildet ist, um mit einem entsprechenden Paar der Nuten 32 und 34 der radial äußeren und radial inneren Abschnitte 31 und 33 in Verbindung zu stehen. Die Statorspule 40 ist aus den elektrischen Drähten 50, die an dem Statorkern 30 angebracht sind, gebildet. Jeder der elektrischen Drähte 50 hat die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51, die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 und die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53. Jeder der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 ist in einer entsprechenden der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 aufgenommen. Jeder der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 ist in einer entsprechenden der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 aufgenommen. Jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 ist in einer entsprechenden der Nuten 36 des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 aufgenommen.
Mit der vorhergehenden Konfiguration sind der radial äußere Abschnitt 31 und der radial innere Abschnitt 32 des Statorkerns 30 durch den Verbindungsabschnitt 35 verbunden, wodurch dem Statorkern 30 eine einteilige Struktur verliehen wird. Es ist folglich möglich, eine hohe Konzentrizität des radial äußeren Abschnitts 31 und des radial inneren Abschnitts 32 zu sichern. Außerdem ist es nicht notwendig, ein zusätzliches Verbindungsglied zum Verbinden der radial äußeren und inneren Abschnitte 31 und 33 axial außerhalb der Endabschnitte 45 und 46 der Statorspule 40 anzuordnen. Es ist folglich möglich, die axiale Gesamtlänge des Motors 1 zu minimieren, wodurch der Motor 1 hinsichtlich der Form flach gemacht wird. Als ein Resultat kann der Motor 1 in dem engen Raum zwischen der Antriebsmaschine 10 und dem Getriebe des Hybridfahrzeugs passend angeordnet sein.
Mit der vorhergehenden Konfiguration bilden außerdem die elektrischen Drähte 50 zusammen die einzelne Statorspule 40. Es ist mit anderen Worten lediglich eine Statorspule in dem Motor 1 vorgesehen. Die Statorspule 40 ist ferner an einem einteilig strukturierten Statorkern 30 angebracht. Es ist folglich möglich, das Zusammenbauverfahren des Motors 1 zu vereinfachen, um dadurch die Produktivität zu verbessern.
Mit der vorhergehenden Konfiguration sind ferner der Rotorkern 20 und der Statorkern 30 durch den radial äußeren magnetischen Spalt 60a, den radial inneren magnetischen Spalt 60b und den axialen magnetischen Spalt 60c, der dazwischen gebildet ist, einander zugewandt. Die Zahl der magnetischen Spalten, die zwischen dem Rotorkern 20 und dem Statorkern 30 gebildet sind, ist mit anderen Worten gleich 3. Es ist folglich möglich, die Menge eines magnetischen Flusses, der zwischen dem Rotor 20 und dem Stator übertragen wird, zu erhöhen, wodurch die Leistung des Motors 1 verbessert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zahl der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 gleich derselben der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30. Jede der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 ist mit einer entsprechenden der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 radial ausgerichtet. Jede der Nuten 36 des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 erstreckt sich radial, um mit dem entsprechenden Paar der Nuten 32 und 34 der radial äußeren und radial inneren Abschnitte 31 und 33, die zueinander radial ausgerichtet sind, in Verbindung zu stehen.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es möglich, die Menge eines magnetischen Flusses, der zwischen dem Rotor 20 und dem Stator übertragen wird, zu erhöhen, wodurch die Leistung des Motors 1 verbessert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich ferner jede der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 axial, um an der axialen Endfläche des radialen äußeren Abschnitts 31, die sich auf der zu dem Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 axial gegenüberliegenden Seite befindet, die Öffnung zu haben. Jede der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 erstreckt sich axial, um an dieser axialen Endfläche des radial inneren Abschnitts 33, die sich auf der zu dem Verbindungsabschnitt 35 des Statorkerns 30 axial gegenüberliegenden Seite befindet, die Öffnung 34a zu haben. Die elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, werden durch axiales Bewegen der elektrischen Drähte 50 von der zu dem Verbindungsabschnitt 35 gegenüberliegenden Seite zu dem Statorkern 30, bis die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51, die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 und die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50 jeweils in die Nuten 32, 34 und 36 des radial äußeren Abschnitts 31, des radial inneren Abschnitts 33 und des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 eingeführt sind, an dem Statorkern 30 angebracht.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es möglich, den Statorkern 30 und die Statorspule 40 ohne Weiteres zusammenzubauen. Es ist mit anderen Worten möglich, das Anbringen der Statorspule 40 an dem Statorkern 30 wesentlich zu vereinfachen. Es ist außerdem möglich, den Statorkern 30 und die Statorspule 40 separat zu bilden; es ist daher möglich, sowohl den Statorkern 30 als auch die Statorspule 40 mit einer hohen Genauigkeit ohne Weiteres und effizient zu bilden. Als ein Resultat ist es möglich, einen niedrigen Aufwand und eine hohe Qualität des Stators zu sichern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat jeder der elektrischen Drähte 50 zusätzlich zu den radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitten 51, den radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitten 52 und den radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitten 53 die radial äußeren Windungsabschnitte 54 und die radial inneren Windungsabschnitte 55. Jeder der radial äußeren Windungsabschnitte 54 befindet sich außerhalb der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 des elektrischen Drahts 50. Jeder der radial inneren Windungsabschnitte 55 befindet sich außerhalb der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 und verbindet ein entsprechendes benachbartes Paar der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 des elektrischen Drahts 50.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es möglich, zuerst die elektrischen Drähte 50 separat zu bilden und dann dieselben auf eine vorbestimmte Art und Weise zusammenzubauen, um die Statorspule 40, die an dem Statorkern 30 ohne Weiteres angebracht werden kann, zu bilden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat jeder der elektrischen Drähte 50, der die Statorspule 40 bildet, senkrecht zu der Längsrichtung desselben einen rechtwinkligen Querschnitt.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es möglich, in den Nuten 32, 34 und 36 des Statorkerns 30 hohe Füllfaktoren der elektrischen Drähte 50 zu sichern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte 53 der elektrischen Drähte 50, die die Statorspule 40 bilden, zwischen dem radial äußeren Abschnitt 31 und dem radial inneren Abschnitt 33 des Statorkerns 30 radial und ist in seiner radialen Mitte um 90° verdreht. In jeder der Nuten 32 des radial äußeren Abschnitts 31 des Statorkerns 30 ist eine vorbestimmte Zahl von (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise 4) der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte 51 der elektrischen Drähte 50 radial gestapelt, wobei die längeren Seiten von Querschnitten derselben einander überlappen. In jeder der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 ist eine vorbestimmte Zahl von (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise 4) der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 der elektrischen Drähte 50 radial gestapelt, wobei die kürzeren Seiten der Querschnitte derselben einander überlappen.
Mit der vorhergehenden Konfiguration ist es möglich, die Umfangsbreite der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte 52 der elektrischen Drähte 50 zu reduzieren. Es ist folglich möglich, entsprechend die Umfangsbreite der Nuten 34 des radial inneren Abschnitts 33 des Statorkerns 30 zu reduzieren, wodurch die Umfangsbreite der Zähne des radial inneren Abschnitts 33 erhöht wird. Als ein Resultat ist es möglich, die Leistung des Motors 1 zu verbessern.
Um die Leistung des Motors 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit derselben eines herkömmlichen Motors zu vergleichen, werden sowohl eine numerische Analyse als auch ein Test für sowohl den Motor 1 als auch den herkömmlichen Motor ausgeführt. Es sei bemerkt, dass der Motor 1 keinen Permanentmagneten aufweist, während der herkömmliche Motor ein Motor eines Permanentmagnettyps ist.

Die Resultate der numerischen Analyse und des Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1

	Motor 1	Herkömmlicher Motor
Axiale Gesamtlänge (mm)	40	50
Verwendete Menge eines Seltenerdmaterials (g)	0	500
Analyseresultat (150 A effektiv, 100°C)	Drehmoment 118 Nm/1000 UpM	Drehmoment 113 Nm/1000 UpM
Testresultat	Drehmoment 111 Nm/1000 UpM	Drehmoment 110 Nm/1000 UpM

Wie aus TABELLE 1 zu sehen ist, ist die axiale Gesamtlänge des Motors 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Vergleich zu derselben des herkömmlichen Motors um 20% reduziert. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Motor weist außerdem der Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keinen Permanentmagneten auf, und somit ist kein Seltenerdmaterial in dem Motor 1 verwendet. Folglich ist der Herstellungsaufwand des Motors 1 im Vergleich zu demselben des herkömmlichen Motors um mindestens 6000 japanische Yen reduziert. Obwohl der Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keinen Permanentmagneten aufweist, kann derselbe ferner dennoch ein größeres Drehmoment als der herkömmliche Motor ausgeben.
[ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]
12 zeigt die Gesamtkonfiguration einer elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine als ein Motor 101 im Rad für ein elektrisches Fahrzeug konfiguriert.
Wie in 12 gezeigt ist, weist genauer gesagt der Motor 101 im Rad ein Gehäuse 102 und eine Drehwelle 103 auf. Das Gehäuse 102 ist über eine Aufhängung (nicht gezeigt) an dem Fahrzeugkörper angebracht. Die Drehwelle 103 hat eine Nabe 104, die an einem Ende (das heißt dem linken Ende in 12) derselben gebildet ist und die von dem Gehäuse 102 nach außen vorspringt. An der Nabe 104 ist mittels Stiftbolzen 106 ein Rad 105 fixiert.
Das Gehäuse 102 weist ein im Wesentlichen schalenförmiges äußeres Gehäusestück 107 und ein inneres Gehäusestück 108 auf. Das innere Gehäusestück 108 ist mittels Bolzen (nicht gezeigt) an dem äußeren Gehäusestück 107 fixiert, um das offene Ende des äußeren Gehäusestücks 107 zu bedecken. Sowohl das äußere als auch das innere Gehäusestück 107 und 108 haben eine Öffnung, die in der Mitte derselben gebildet ist. Die Drehwelle 103 ist durch die Öffnung des äußeren Gehäusestücks 107 in das Gehäuse 102 eingeführt, und das andere Ende (das heißt das rechte Ende in 12) derselben springt durch die Öffnung des inneren Gehäusestücks 108 aus dem Gehäuse 102 vor.
Der Motor 101 im Rad weist ferner einen Rotor 20, einen Lageraufbau 110, einen Statorkern 30 und eine Statorspule 40, die alle innerhalb des Gehäuses 102 angeordnet sind, auf. Der Rotor 20 weist einen Rotorkern 22 und einen Welleneinführungsabschnitt 122 auf. Der Rotorkern 22, der Statorkern 30 und die Statorspule 40 sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils identisch zu denselben bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich der Lageraufbau 110 und der Welleneinführungsabschnitt 122 des Rotors 20 sind daher im Folgenden beschrieben.
Der Lageraufbau 110 ist zum drehbaren Tragen der Drehwelle 103 vorgesehen. Der Lageraufbau 110 weist ein Paar von äußeren und inneren Kugellagern 111 und 112, einen hohlen zylindrischen Lagermantel 113 und ein Paar von Lagerbünden 115 und 116 auf. Der Lagermantel 113 ist mit dem inneren Gehäusestück 108 einstückig gebildet. Die äußeren und inneren Kugellager 111 und 112 und der Lagerbund 115 sind innerhalb des Lagermantels 113 angeordnet, während sich der Lagerbund 116 außerhalb des Lagermantels 113 befindet. Der Welleneinführungsabschnitt 122 des Rotors 20 ist in das äußere und innere Kugellager 111 und 112 eingeführt, sodass der Rotor 20 über die Kugellager 111 und 112 durch das innere Gehäusestück 108 drehbar getragen ist.
Die Drehwelle 103 ist in den Welleneinführungsabschnitt 122 des Rotors 20 eingeführt und an den Welleneinführungsabschnitt 122 kerbverzahnungsgepasst. Der Rotor 20 und die Drehwelle 103 sind folglich zusammen über den Lageraufbau 110 in dem Gehäuse 102 drehbar getragen. Das äußere und das innere Kugellager 111 und 112 des Lageraufbaus 110 sind zusätzlich so angeordnet, dass sowohl der Massenschwerpunkt des Rotors 20 als auch der Massenschwerpunkt der Drehwelle 103 zwischen den Kugellagern 111 und 112 axial positioniert sind.
Der im Vorhergehenden beschriebene Motor 101 im Rad gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die gleichen Vorteile wie der mit einer Antriebsmaschine direkt gekoppelte Motor 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 12 und 13 gezeigt ist, ist beispielsweise die axiale Gesamtlänge des Motors 101 im Rad gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Vergleich zu derselben des Motors im Rad, der in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-282331 offenbart ist, um 35% reduziert.
Da zusätzlich der Motor 101 im Rad lediglich eine Statorspule (das heißt die Statorspule 40) aufweist, ist es möglich, das Gewicht des Motors 101 im Rad und somit das Gesamtgewicht des Rads zu reduzieren. Es ist folglich möglich, die Laufleistung des Rads zu verbessern. Mit der reduzierten axialen Gesamtlänge des Motors 101 im Rad ist es außerdem möglich, einen erhöhten verfügbaren Raum für den Einbau von beispielsweise einer Scheibenbremse vorzusehen. Es ist folglich möglich, die Bremsleistung des Rads ebenfalls zu verbessern.
[DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]
Bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen weist der Rotorkern 22 keinen Permanentmagneten auf. Im Vergleich hat eine elektrische drehende Mehrspalt-Maschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Rotorkern 220, der eine Mehrzahl von Permanentmagneten 29 aufweist.
Bezug nehmend auf 14 und 15 hat genauer gesagt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 220 eine ringförmige Form und ist aus einem magnetischen Material hergestellt. In dem Rotorkern 220 ist eine Mehrzahl von (zum Beispiel 16) rechtwinkligen Löchern 28, die sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 220 erstrecken, um den Rotorkern 220 zu durchdringen, und in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 220 in gleichen Intervallen beabstandet sind, gebildet.
In jedem der rechtwinkligen Löcher 28 des Rotorkerns 220 ist ein entsprechender der Permanentmagnete 29 eingebettet. Die Permanentmagnete 29 sind ferner so angeordnet, um an jeder der radial äußeren und inneren Peripherien des Rotorkerns 220 eine Mehrzahl von (zum Beispiel 16) Magnetpolen zu bilden; die Polaritäten der Magnetpole wechseln sich in der Umfangrichtung des Rotorkerns 220 zwischen Norden und Süden ab. Die Permanentmagnete 29 sind zusätzlich aus einem Seltenerdmaterial hergestellt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist ferner die radial äußere Oberfläche des Rotorkerns 220 einen geraden Abschnitt zwischen jedem umfangsmäßig benachbarten Paar der Permanentmagnete 29 auf. Das heißt der Grad einer Vertiefung der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 220 ist im Vergleich zu derselben der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 22 bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen reduziert. Für den Rotorkern 220, der kleine äußere und innere Durchmesser hat, ist außerdem der Beitrag der radial inneren Oberfläche zu der Erzeugung eines Reluktanzdrehmoments bzw. synchronen Drehmoments klein. Daher ist in der radial inneren Oberfläche des Rotorkerns 220 keine Vertiefung gebildet.
Die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die gleichen Vorteile wie jene gemäß den vorausgehenden Ausführungsbeispielen.
Verglichen mit einer herkömmlichen elektrischen drehenden Einzelspalt-Maschine eines Permanentmagnettyps ist außerdem die Menge des Seltenerdmaterials, das bei der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet ist, um die Hälfte reduziert; die axiale Gesamtlänge der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine ist um 25% reduziert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner der Grad einer Vertiefung der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 220 reduziert, wodurch ein großer Beitrag der Permanentmagnete 29 zu dem Drehmoment der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine gesichert ist. Wenn zusätzlich der Grad einer Vertiefung der radial äußeren Oberfläche des Rotorkerns 220 auf null eingestellt ist, ist es unmöglich, ein Reluktanzdrehmoment zu erhalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist daher der Grad einer Vertiefung der radial äußeren Oberfläche durch Vorsehen der geraden Abschnitte in der radial äußeren Oberfläche auf einen optimalen Wert eingestellt.
Während die vorhergehenden besonderen Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben sind, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen vorgenommen sein können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
Bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen wird beispielsweise der Statorkern 30 durch zuerst separat Bilden des radial äußeren Abschnitts 31, des radial inneren Abschnitts 33 und des Verbindungsabschnitts 35 durch Schichten der magnetischen Stahlbleche und dann Zusammenfügen derselben zu einem Stück erhalten. Der Statorkern 30 kann jedoch ferner durch einstückiges Bilden aller Abschnitte 31, 33 und 35 des Statorkerns 30 zusammen als beispielsweise ein komprimierter Pulverkern oder ein gesinterter Kern erhalten werden.
Bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen sind außerdem die axialen Dicken des Rotorkerns 22 und des radial äußeren Abschnitts 31, des radial inneren Abschnitts 33 und des Verbindungsabschnitts 35 des Statorkerns 30 nicht beschrieben. Jene axialen Dicken können jedoch auf ihre jeweiligen optimalen Werte eingestellt sein.
Hinsichtlich eines Erhöhens der Menge eines magnetischen Flusses, der zwischen dem einzelnen Rotorkern 22 und den drei Abschnitten 31, 33 und 35 des Statorkerns 30 übertragen wird, ist es zusätzlich vorzuziehen, dass die axiale Dicke des Rotorkerns 22 groß eingestellt ist. Wieder Bezug nehmend auf 1 kann jedoch, wenn die axiale Dicke des Rotorkerns 22 groß eingestellt ist, die Rotorscheibe 21 aus dem radial äußeren Endabschnitt 45 der Statorspule 40 axial vorspringen, um dadurch die axiale Gesamtlänge der elektrischen drehenden Mehrspalt-Maschine zu erhöhen. Die axiale Dicke des Rotorkerns 22 ist dementsprechend vorzugsweise so groß wie möglich bis dahin eingestellt, dass die Rotorscheibe 21 nicht aus dem radial äußeren Endabschnitt 45 der Statorspule 40 axial vorspringt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-224741 [0001]
JP 2007-282331 [0008, 0097]

Claims

Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101), mit: einem Rotor (20), der einen ringförmigen Rotorkern (22; 220) aufweist; einem Statorkern (30), der einen radial äußeren Abschnitt (31), einen radial inneren Abschnitt (33) und einen Verbindungsabschnitt (35) hat, wobei der radial äußere Abschnitt (31) eine ringförmige Form hat und sich radial außerhalb des Rotorkerns (22; 220) befindet, ein radial äußerer magnetischer Spalt (60a) zwischen dem radial äußeren Abschnitt (31) und dem Rotorkern (22; 220) gebildet ist, der radial äußere Abschnitt (31) eine Mehrzahl von Nuten (32) hat, die in einer radial inneren Oberfläche des radial äußeren Abschnitts (31) gebildet sind und in einer Umfangsrichtung des radial äußeren Abschnitts beabstandet sind, der radial innere Abschnitt (33) eine ringförmige Form hat und sich radial innerhalb des Rotorkerns (22; 220) befindet, ein radial innerer magnetischer Spalt (60b) zwischen dem radial inneren Abschnitt (33) und dem Rotorkern (22; 220) gebildet ist, der radial innere Abschnitt (33) eine Mehrzahl von Nuten (34) hat, die in einer radial äußeren Oberfläche des radial inneren Abschnitts (33) gebildet sind und in einer Umfangsrichtung des radial inneren Abschnitts (33) beabstandet sind, sich der Verbindungsabschnitt (35) radial erstreckt, um die radial äußeren und inneren Abschnitte (31, 33) zu verbinden, sich der Verbindungsabschnitt (35) auf einer axialen Seite des Rotorkerns (22; 220) befindet, ein axialer magnetischer Spalt (60c) zwischen dem Verbindungsabschnitt (35) und dem Rotorkern (22; 220) gebildet ist, und wobei der Verbindungsabschnitt (35) eine Mehrzahl von Nuten (36) hat, von denen jede in einer axialen Endfläche des Verbindungsabschnitts (35) zu dem Rotorkern (22; 220) gewandt gebildet ist, um mit einem entsprechenden Paar der Nuten (32, 34) der radial äußeren und radial inneren Abschnitte (31, 33) in Verbindung zu stehen; und einer Statorspule (40), die aus einer Mehrzahl von elektrischen Drähten (50), die an dem Statorkern (30) angebracht sind, gebildet ist, wobei jeder der elektrischen Drähte (50) eine Mehrzahl von radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitten (51), eine Mehrzahl von radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitten (52) und eine Mehrzahl von radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitten (53) hat, wobei jeder der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte (51) in einer entsprechenden der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) des Statorkerns (30) aufgenommen ist, jeder der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte (52) in einer entsprechenden der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) des Statorkerns (30) aufgenommen ist, und jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte (53) in einer entsprechenden der Nuten (36) des Verbindungsabschnitts (35) des Statorkerns (30) aufgenommen ist.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 1, bei der sowohl der Rotorkern (22; 220) als auch der Statorkern (30) aus einem magnetischen Material hergestellt sind.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 1, bei der die Zahl der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) des Statorkerns (30) gleich derselben der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) des Statorkerns (30) ist, jede der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) mit einer entsprechenden der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) radial ausgerichtet ist, und sich jede der Nuten (36) des Verbindungsabschnitts (35) des Statorkerns (30) radial erstreckt, um mit dem entsprechenden Paar der Nuten (32, 34) der radial äußeren und radial inneren Abschnitte (31, 33), die miteinander radial ausgerichtet sind, in Verbindung zu stehen.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 3, bei der sich jede der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) des Statorkerns (30) axial erstreckt, um an einer axialen Endfläche des radial äußeren Abschnitts (31), die sich auf der dem Verbindungsabschnitt (35) des Statorkerns (30) axial gegenüberliegenden Seite befindet, eine Öffnung (32a) zu haben, sich jede der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) des Statorkerns (30) axial erstreckt, um an einer axialen Endfläche des radial inneren Abschnitts (33), die sich auf der dem Verbindungsabschnitt (35) des Statorkerns (30) axial gegenüberliegenden Seite befindet, eine Öffnung (34a) zu haben, und die elektrischen Drähte (50), die die Statorspule (40) bilden, an dem Statorkern (30) durch axiales Bewegen der elektrischen Drähte (50) von der zu dem Verbindungsabschnitt (35) gegenüberliegenden Seite zu dem Statorkern (30), bis die radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte (51), die radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte (52) und die radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte (53) der elektrischen Drähte (50) jeweils in die Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31), die Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) und die Nuten (36) des Verbindungsabschnitts (35) des Statorkerns (30) eingeführt sind, an dem Statorkern (30) angebracht sind.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 1, bei der jeder der elektrischen Drähte (50), die die Statorspule (40) bilden, ferner eine Mehrzahl von radial äußeren Windungsabschnitten (54) und eine Mehrzahl von radial inneren Windungsabschnitten (55) hat, sich jeder der radial äußeren Windungsabschnitte (54) außerhalb der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) des Statorkerns (30) befindet und ein entsprechendes benachbartes Paar der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte (51) des elektrischen Drahts (50) verbindet, und sich jeder der radial inneren Windungsabschnitte (55) außerhalb der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) des Statorkerns (30) befindet und ein entsprechendes benachbartes Paar der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte (52) des elektrischen Drahts (50) verbindet.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 1, bei der jeder der elektrischen Drähte (50), die die Statorspule (40) bilden, senkrecht zu einer Längsrichtung derselben einen rechtwinkligen Querschnitt hat.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1; 101) nach Anspruch 6, bei der sich jeder der radial dazwischen liegenden in der Nut verlaufenden Abschnitte (53) der elektrischen Drähte (50), die die Statorspule (40) bilden, radial zwischen dem radial äußeren Abschnitt (31) und dem radial inneren Abschnitt (33) des Statorkerns (30) erstreckt und in seiner radialen Mitte um 90° verdreht ist, in jeder der Nuten (32) des radial äußeren Abschnitts (31) des Statorkerns (30) eine vorbestimmte Zahl der radial äußeren in der Nut verlaufenden Abschnitte (51) der elektrischen Drähte (50) radial gestapelt ist, wobei die längeren Seiten von Querschnitten derselben einander überlappen, und in jeder der Nuten (34) des radial inneren Abschnitts (33) des Statorkerns (30) eine vorbestimmte Zahl der radial inneren in der Nut verlaufenden Abschnitte (52) der elektrischen Drähte (50) radial gestapelt ist, wobei die kürzeren Seiten von Querschnitten derselben einander überlappen.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1) nach Anspruch 1, bei der die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (1) als ein mit einer Antriebsmaschine direkt gekoppelter Motor konfiguriert ist, der in einem Hybridfahrzeug zwischen einer Antriebsmaschine (10) und einem Getriebe angeordnet ist.
Elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (101) nach Anspruch 1, bei der die elektrische drehende Mehrspalt-Maschine (101) als ein Motor im Rad für ein elektrisches Fahrzeug konfiguriert ist.