DE102012201698A1

DE102012201698A1 - Spule, Stator und Verfahren zum Herstellen der Spule

Info

Publication number: DE102012201698A1
Application number: DE102012201698A
Authority: DE
Inventors: Satoru Baba; Yasuyuki Satake
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2012-08-30
Also published as: JP2012182972A; US20120200191A1; FR2971901A1; US9130416B2; CN102638121A; JP5516562B2; CN102638121B

Abstract

Eine Spule hat einen ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und einen zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142), die an einem Stator (10) einer elektrischen Rotationsmaschine angeordnet sind. Der erste Wicklungsabschnitt (40, 141) ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet. Der zweite Wicklungsabschnitt (50, 142) ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet, der mit dem ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) verbunden ist. Spulenendteile (43, 53, 145, 148) des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts (40, 50, 141, 142) haben jeweils einen gekröpften Bereich (46, 56). Der erste und der zweite Wicklungsabschnitt (40, 50, 141, 142) sind so ausgebildet, dass sich dann, wenn Schlitzeinsetzabschnitte (41, 42, 51, 52, 143, 144, 146, 147) des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts (40, 50, 141, 142) in Schlitzen (21, 21a, 21b) des Stators (10) angeordnet sind, eine lange Seite eines Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators (10) erstreckt und sich eine kurze Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in einer Radialrichtung des Stators (10) erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spule, einen Stator und ein Verfahren zum Herstellen einer Spule.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2009-195005 beschreibt eine elektrische Rotationsmaschine, die zwei sich kontinuierlich überlappende Spulen hat, die durch Ausbilden zweier Alpha-Wicklungsspulen und Formen der zwei Alpha-Wicklungsspulen erhalten werden.
Wenn die Alpha-Wicklungsspulen aufgeweitet werden, gibt es eine Neigung dazu, dass die Wicklung an einem in 23 gezeigten Abschnitt A auseinanderfällt. Dies vergrößert die Länge der Spule in der Achsrichtung eines Stators.
Zudem wird die Spule erhalten, indem die Alpha-Wicklungsspulen aufgeweitet werden. Dies bildet eine Windung bzw. Biegung in einem Abschnitt B in dem Ende der leitenden Spule an einem gekröpften Abschnitt, wie dies in 24 gezeigt ist. Somit ist die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators vergrößert. Dabei tritt in einem Zustand, in dem die Spule in einem Schlitz des Stators angeordnet ist, die Windung der Spule dann auf, wenn eine Ebene oder ein Leiter, der in einem von zwei Schlitzeinsetzabschnitten in der Radialrichtung des Stators außen angeordnet ist, in dem anderen von den Schlitzeinsetzabschnitten in der Radialrichtung des Stators innen angeordnet ist. Das heißt, die Windung bezieht sich auf das Biegen der Spule, mit der die Position der Ebene oder des Leiters in der Radialrichtung umgestellt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spule, einen Stator und ein Verfahren zum Herstellen einer Spule zu schaffen, die das Abtrennen des leitenden Drahts verhindert und die axiale Länge verringert.
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Spule, die in einem Stator einer elektrischen Rotationsmaschine angeordnet ist. Der Stator hat eine Vielzahl von in einer Umfangsrichtung angeordneten Schlitzen. Die Spule hat einen ersten Wicklungsabschnitt, der durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet ist. Der erste Wicklungsabschnitt hat zwei erste Schlitzeinsetzteile, die jeweils in zwei ersten Schlitzen angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und hat zwei erste Spulenendteile, die die beiden ersten Schlitzeinsetzteile verbinden. Die ersten Schlitze sind in der Vielzahl von Schlitzen des Stators enthalten. Ein zweiter Wicklungsabschnitt ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet, der mit dem ersten Wicklungsabschnitt verbunden ist. Der zweite Wicklungsabschnitt hat zwei zweite Schlitzeinsetzteile, die jeweils in zwei zweiten Schlitzen angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und die zwei zweite Spulenendteile haben, die mit den zwei zweiten Stützeinsetzteilen verbunden sind. Die zwei zweiten Schlitze sind in der Vielzahl von Schlitzen des Stators enthalten. Jeder von dem ersten und dem zweiten Spulenendteil hat einen gekröpften Bereich. Der erste und der zweite Wicklungsabschnitt sind so ausgebildet, dass sich dann, wenn der erste und der zweite Schlitzeinsetzteil in den entsprechenden Schlitzen angeordnet sind, eine lange Seite eines Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators erstreckt und sich eine kurze Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in einer Radialrichtung des Stators erstreckt.
Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Berücksichtung der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, die mittels Beispiel die Prinzipien der Erfindung darstellen.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Vorteilen und Aufgaben am Besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 eine Perspektivansicht einer Statorbaugruppe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Draufsicht ist, die eine Spule (eine dreiphasige Spule) von 1 vollständig zeigt;
3 eine Perspektivansicht ist, die die Spule von 1 zeigt;
4A eine Draufsicht ist, die die Spule von 3 zeigt;
4B eine Frontansicht der in 3 gezeigten Spule ist;
4C eine Schnittansicht entlang der Linie 4C-4C aus 4B ist;
5 eine Frontansicht ist, die die Spule von 3 zeigt, um das Positionsverhältnis von Herausführungsabschnitten darzustellen;
6 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Spulenherstellungsprozess zeigt;
7A eine Draufsicht einer Spule ist, nachdem der Hochkantwicklungsvorgang mit dem Wicklungsprozess von 6 zweimal durchgeführt wurde;
7B eine Frontansicht der in 7A gezeigten Spule ist;
8A ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Spule gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8B eine Frontansicht der Spule gesehen in der Richtung von Pfeil A in 8A ist;
9 eine Draufsicht ist, die einen Stator einschließlich der Spule von 8A zeigt;
10 eine Perspektivansicht des in 9 gezeigten Stators ist;
11 eine Teildraufsicht ist, die den Stator von 9 zeigt;
12 eine perspektivische Teilansicht ist, die den Stator von 9 zeigt;
13 eine perspektivische Explosionsteilansicht ist, die den Stator von 9 zeigt;
14 eine Perspektivansicht eines Verbindungsdrahts zum Verbinden von Spulen derselben Phase ist, die in 13 gezeigt sind;
15 eine Ansicht ist, die den Verbindungsdraht zum Verbinden der Spulen derselben Phase gesehen in der Richtung von Pfeil A in 14 zeigt;
16 eine Ansicht ist, die den Verbindungsdraht zum Verbinden der Spule der gleichen Phase gesehen in der Richtung von Pfeil B in 14 zeigt;
17 eine Ansicht ist, die den Verbindungsdraht zum Verbinden der Spule der gleichen Phase gesehen in der Richtung von Pfeil C in 14 zeigt;
18 ein schematisches Schaubild ist, das die Abmessungsbeziehung zwischen den Spulenelementen in der Spule von 8A zeigt;
19A eine Draufsicht einer Spule eines anderen Beispiels ist;
19B eine Frontansicht der in 19A gezeigten Spule ist;
20 eine Frontansicht ist, die die Spule von 19A zeigt, um die Positionsbeziehung von Herausführungsabschnitten darzustellen;
21 eine Teilschnittansicht ist, die eine Spule in einem anderen Beispiel zeigt;
22 eine Frontansicht ist, die eine Spule in einem anderen Beispiel zeigt;
23 eine Perspektivansicht ist, die eine Spule aus dem Stand der Technik zeigt;
24 eine Frontansicht der in 23 gezeigten Spule ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel hat ein Motor, der als eine elektrische Rotationsmaschine funktioniert, einen Stator 10. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der Stator 10 einen zylindrischen Statorkern 20. Der Statorkern 20 hat eine Innenumfangsfläche mit einer großen Anzahl von Schlitzen 21. Jeder Schlitz 21 öffnet sich an der Umfangsfläche des Statorkerns 20. In den Schlitzen 21 sind eine Vielzahl von Spulen 30 eingesetzt. Der Motor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein dreiphasiger Motor. 2 zeigt lediglich die Spulen 30, die in dem Stator angeordnet sind. 2 zeigt nicht die Herausführungsabschnitte der Spulen.
Jede Spule 30 ist durch einen einzigen leitfähigen Draht ausgebildet. Wie dies in 3 und 4A bis 4C gezeigt ist, hat jede Spule 30 zwei kontinuierliche Spulenabschnitte. Genauer gesagt hat die Spule 30, die durch einen einzigen leitfähigen Draht ausgebildet ist, einen ersten Wicklungsabschnitt 40, einen zweiten Wicklungsabschnitt 50 und hat ferner einen Verbindungsabschnitt 60, der den ersten und den zweiten Wicklungsabschnitt 40 und 50 verbindet. Ein leitfähiger Draht ist ein Rechteckdraht mit einem rechtwinkligen Querschnitt. Der Rechteckdraht (der leitfähige Draht) wird einem Hochkantwicklungsvorgang unterzogen, um den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 auszubilden.
Der erste Wicklungsabschnitt 40 hat eine hexagonale Form, wenn man ihn in der Radialrichtung des Statorkerns 20 betrachtet. Der erste Wicklungsabschnitt 40 hat Schlitzeinsetzteile (erste Schlitzeinsetzteile) 41 und 42 und zwei Spulenendteile (erste Spulenendteile) 43. Die Schlitzeinsetzteile 41 und 42 sind jeweils in zwei voneinander beabstandete Schlitze 21 in dem Statorkern eingesetzt. Die Spulenendteile 43 ragen von den zwei axialen Enden des Statorkerns 20 vor. Jeder Spulenendteil 43 hat zwei schräge Bereiche 44 und 45 und einen gekröpften Bereich 46, der zwischen den schrägen Bereichen 44 und 45 ausgebildet ist. Die schrägen Bereiche 44 und 45 erstrecken sich von den Enden der Schlitzeinsetzteile 41 und 42 jeweils schräg. Der gekröpfte Bereich 46 verbindet die schrägen Bereiche 44 und 45 mit den Enden der Schlitzeinsetzteile 41 und 42, die in die zwei Schlitze 21 (ein Paar Schlitze in der Schlitzgruppe) eingesetzt sind. Jeder Schlitz 21 nimmt zwei Schlitzeinsetzteile von zwei benachbarten Spulen 30 auf. In diesem Zustand befinden sich der schräge Bereich 44 und der Schlitzeinsetzteil 41 in der Radialrichtung außen (an der radial äußeren Seite). Der schräge Bereich 45 und der Schlitzeinsetzteil 42 befinden sich in der Radialrichtung innen (an der radial inneren Seite). Der gekröpfte Bereich 46 verbindet die radial äußere Seite mit der radial inneren Seite.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird der erste Wicklungsabschnitt 40 ausgebildet, indem an einem leitfähigen Rechteckdraht ein Hochkantwlcklungsvorgang durchgeführt wird und er hat die zwei Schlitzeinsetzteile 41 und 42, die den Statorschlitzen entsprechen, und die Spulenendteile 43. Jeder Spulenendteil 43 des ersten Wicklungsabschnitts 40 hat den gekröpften Bereich 46. Der Rechteckdraht, der die Schlitzeinsetzteile 41 und 42 bildet, ist so gewickelt, dass dann, wenn die Schlitzeinsetzteile 41 und 42 in die Schlitze 21 eingesetzt sind, sich die Richtung der langen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators erstreckt und sich die Richtung der kurzen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Radialrichtung des Stators erstreckt.
Der den ersten Wicklungsabschnitt 40 bildende Rechteckdraht ist so gewickelt, dass dann, wenn der erste Wicklungsabschnitt 40 in die Schlitze 21 eingesetzt ist, der an der radial inneren Seite an dem Schlitzeinsetzteil 41 (einem der zwei Schlitzeinsetzteile) angeordnete Rechteckdraht zudem über den Spulenendteil 43 an der radial inneren Seite des Schlitzeinsetzteils 42 (dem anderen von den zwei Schlitzeinsetzteilen) angeordnet ist.
Auf diese Weise hat der zweite Wicklungsabschnitt 50 gesehen in der Radialrichtung des Statorkerns 20 eine hexagonale Form. Der zweite Wicklungsabschnitt 50 hat Schlitzeinsetzteile (zweite Schlitzeinsetzteile) 51 und 52 und zwei Spulenendteile (zweite Spulenendteile) 53. Die Schlitzeinsetzteile 51 und 52 sind jeweils in zwei voneinander beabstandete Schlitze 21 in dem Statorkern eingesetzt. Die Spulenendteile 53 ragen von den zwei axialen Enden des Statorkerns 20 vor. Jeder Spulenendteil 53 hat zwei schräge Bereiche 54 und 55 und einen gekröpften Bereich 56, der zwischen den schrägen Bereichen 54 und 55 ausgebildet ist. Die schrägen Bereiche 54 und 55 erstrecken sich jeweils schräg von den Enden der Schlitzeinsetzteile 51 und 52. Der gekröpfte Bereich 56 verbindet die schrägen Bereiche 54 und 55 mit den Enden der Schlitzeinsetzteile 51 und 52, die in die beiden Schlitze 21 (ein Paar von Schlitzen in der Gruppe von Schlitzen) eingesetzt sind. Jeder Schlitz 21 nimmt zwei Schlitzeinsetzteile zweier benachbarter Spulen 30 auf. In diesem Zustand befinden sich der schräge Bereich 54 und der Schlitzeinsetzteil 51 in der Radialrichtung außen (an der radial äußeren Seite). Der schräge Bereich 55 und der Schlitzeinsetzteil 52 befinden sich in der Radialrichtung innen (an der radial inneren Seite). Der gekröpfte Bereich 56 verbindet die radial äußere Seite mit der radial inneren Seite.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird der zweite Wicklungsabschnitt 50 ausgebildet, indem ein Hochkantwicklungsvorgang an einem leitfähigen Rechteckdraht ausgeführt wird, welcher mit dem ersten Wicklungsabschnitt 40 verbunden ist und der die zwei Schlitzeinsetzteile 51 und 52, die den Statorschlitzen entsprechen, und die Spulenendteile 53 hat. Jeder Spulenendteil 53 des zweiten Wicklungsabschnitts 50 hat den gekröpften Bereich 56. Der die Schlitzeinsetzteile 51 und 52 bildende Rechteckdraht ist so gewickelt, dass sich dann, wenn die Schlitzeinsetzteile 51 und 52 in die Schlitze 21 eingesetzt sind, die Richtung der langen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators erstreckt und sich die Richtung der kurzen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Radialrichtung des Stators erstreckt.
Der den zweiten Wicklungsabschnitt 50 bildende Rechteckdraht ist so gewickelt, dass sich dann, wenn der zweite Wicklungsabschnitt 50 in die Schlitze 21 eingesetzt ist, der an der radial inneren Seite an dem Schlitzeinsetzteil 51 (einem von zwei Schlitzeinsetzteilen) angeordnete Rechteckdraht über das Spulenendteil 53 zudem an der radial inneren Seite an dem Schlitzeinsetzteil 52 (dem anderen von zwei Schlitzeinsetzteilen) angeordnet ist.
In der Umfangsrichtung des Statorkerns 20 sind die Schlitzeinsetzteile 41, 42, 51 und 52 so angeordnet, dass sich der Schlitzeinsetzteil 41 des ersten Wicklungsabschnitts 40 außerhalb (links in 4C) des Schlitzeinsetzteils 51 des zweiten Wicklungsabschnitts 50 befindet und sich der Schlitzeinsetzteil 42 innerhalb (links in 4C) des Schlitzeinsetzteils 52 des zweiten Wicklungsabschnitts 50 befindet. Ferner befindet sich der Schlitzeinsetzteil 52 des zweiten Wicklungsabschnitts 50 außerhalb (rechts in 4C) des Schlitzeinsetzteils 42 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und der Schlitzeinsetzteil 51 befindet sich innerhalb (rechts in 4C) des Schlitzeinsetzteils 41 des ersten Wicklungsabschnitts 40.
Wie dies in 5 gezeigt ist, hat jede Spule 30 einen ersten Herausführungsabschnitt 70 und einen zweiten Herausführungsabschnitt 71. Der erste Herausführungsabschnitt 70 ist von dem Schlitzeinsetzteil 42 herausgeführt. Der zweite Herausführungsabschnitt 71 ist von dem Schlitzeinsetzteil 51 herausgeführt.
Wie dies in 4B gezeigt ist, verbindet der Verbindungsabschnitt 60 den Schlitzeinsetzteil 41 und den Schlitzeinsetzteil 52. Der Verbindungsabschnitt 60 erstreckt sich durch ein zwischen dem gekröpften Bereich 46 und dem gekröpften Bereich 56 ausgebildetes Tal.
Wie dies in 1 gezeigt ist, sind die Spulen 30 in die Schlitze 21 des Statorkerns eingesetzt, sodass sie die Statorbaugruppe bilden. Die in die Schlitze 21 eingesetzten Spulen 30 bilden die gesamte dreiphasige Spule, wie dies in 2 gezeigt ist.
In der in 1 gezeigten Statorbaugruppe sind Verbindungsdrähte, die die Spulen 30 der gleichen Phase miteinander verbinden, nicht gezeigt. Auch 2 zeigt den Verbindungsdraht nicht, der die Spulen 30 der gleichen Phase miteinander verbindet.
Der Stator 10 hat acht Spulen 30 für jede Phase. Somit hat der Stator 10 für drei Phasen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) insgesamt vierundzwanzig (8 × 3) Spulen 30. Die Spulen 30 der drei verschiedenen Phasen sind der Reihe nach in die Schlitze eingesetzt, sodass zwei Schlitzeinsetzteile der gleichen Phase (des gleichen Pols) nebeneinander angeordnet sind. Somit beträgt die Anzahl an Schlitzen mit der gleichen Polarität in diesem Ausführungsbeispiel zwei.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen der Spule 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einschließlich der zwei Wicklungsabschnitte 40 und 50 beschrieben.
6 zeigt einen Prozess zum Herstellen der Spule 30.
In einem ersten Schritt S1 in 6 wird der Hochkantwicklungsvorgang zweimal durchgeführt. Genauer gesagt wird ein einziger leitfähiger Rechteckdraht von seinem Ende hochkant gewickelt, um daraufhin den im Wesentlichen hexagonalen ersten Wicklungsabschnitt 40 und den im Wesentlichen hexagonalen zweiten Wicklungsabschnitt 50 zu bilden, die durch den Verbindungsabschnitt 60 miteinander verbunden sind. Dadurch wird ein einziger leitfähiger Draht gewickelt, wie dies in den Zuständen von 7A und 7B gezeigt ist.
In einem zweiten Schritt 52 wird ein Kröpfungspressvorgang durchgeführt. Genauer gesagt werden die gekröpften Bereiche 46 und 56 in den Spulenendteilen 43 und 53 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und des zweiten Wicklungsabschnitts 50 ausgebildet. Die Spulenendteile 43 werden in der Vertikalrichtung gesehen in 7A gepresst, d. h., in der Richtung, die senkrecht zu der Fläche verläuft, die sich entlang der langen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts erstreckt.
In einem dritten Schritt 53 wird der Verbindungsabschnitt ausgebildet. Teile des Verbindungsabschnitts 60, die den Kröpfungsbereichen 46 und 56 entsprechen, werden in gekröpfte Formen gepresst. Der Verbindungsabschnitt 60 wird im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie der in dem zweiten Schritt 52 durchgeführte Pressvorgang gepresst. Der Pressvorgang kann gleichzeitig mit dem zweiten Schritt 52 durchgeführt werden. Daraufhin werden die zwei Schlitzeinsetzteile 41 und 42 an zwei der Schlitze ausgerichtet und die zwei Schlitzeinsetzteile 51 und 52 werden an zwei der Schlitze ausgerichtet. Teile des Verbindungsabschnitts 60, die den schrägen Bereichen 44 und 55 entsprechen, werden so gebogen, dass sie den schrägen Bereichen 44 und 55 entsprechen.
Dieser Prozess bildet die in 4A bis 4C gezeigte Spule 30, d. h. die Spule 30, die den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 mit dem Verbindungsabschnitt 60 verbindet.
Für jede Phase sind acht Spulen 30 bereitgestellt. Jede Spule 30 hat zwei Spulenabschnitte. Dann wird eine Gesamtheit von vierundzwanzig Spulen 30 in die Schlitze 21 eingesetzt, wie dies in 2 gezeigt ist. Dadurch wird der in 1 gezeigte Stator 10 vollendet.
Der vorstehend beschriebene Herstellungsprozess ist ein Beispiel. Die Spule 30 kann durch andere Prozesse hergestellt werden.
Nun wird die Funktionsweise der Spule 30 beschrieben.
Wie dies in 3 bis 4C gezeigt ist, hat jede Spule 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die zwei Wicklungsabschnitte 40 und 50, die jeweils hochkant in eine hexagonale Form gewickelt sind. Die zwei Wicklungsabschnitte 40 und 50 sind aufeinandergestapelt. Wenn die Spulen 30 in die Schlitze 21 eingesetzt werden, dann fallen die Wicklungen beim Aufweiten des Raums zwischen den Schlitzeinsetzteilen 41 und 42 und des Raums zwischen den Schlitzeinsetzteilen 51 und 52 nicht auseinander. Ferner hat die Spule 30 eine kurze Länge in der Achsrichtung des Stators.
Bei der Spule 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Wicklungsabschnitte 40 und 50 hochkant gewickelt und sind miteinander verbunden. In diesem Fall haben die gekröpften Bereiche 46 und 56 keine Windungen und die Spule erstreckt sich nicht hinter die gekröpften Bereiche 46 und 56. Somit ist die Länge der Spulen in der Achsrichtung des Stators kurz.
Ferner erstreckt sich bei der Spule 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Verbindungsabschnitt 60, der die beiden Wicklungsabschnitte 40 und 50 verbindet, durch das Tal zwischen den gekröpften Bereichen 46 und 56 (Grate). Somit erstreckt sich der leitfähige Draht nicht hinter die gekröpften Bereiche 46 und 56. Die Spulen 30 haben keine Teile, die in der Achsrichtung vorragen oder haben Teile, die in der Achsrichtung über eine kurze Strecke vorragen. Dies verringert die axiale Länge um einen dem Verbindungsabschnitt entsprechenden Betrag.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.

(1) Die Spule 30, die zwei Spulenabschnitte aufweist, wird ausgebildet, indem der leitfähige Rechteckdraht in dem ersten Wicklungsabschnitt 40 und dem zweiten Wicklungsabschnitt 50 in einer überlappenden Art gewickelt wird. Die Spulenendteile 43 und 53 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und des zweiten Wicklungsabschnitts 50 haben die gekröpften Bereiche 46 und 56, die durch Hochkantwickeln des Rechteckdrahts ausgebildet sind. Zudem sind der erste und der zweite Wicklungsabschnitt 40 und 50 so ausgebildet, dass sich die Richtung in der langen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators erstreckt und dass sich die Richtung der kurzen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in der Radialrichtung des Stators erstreckt, wenn die Schlitzeinsetzteile 41, 42, 51 und 52 in die Schlitze 21 eingesetzt sind.

Die Windungen der in 23 gezeigten Alpha-Wicklungsspulen fallen beim Aufweiten der Spulen leicht auseinander. Dies vergrößert die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators. Im Gegensatz dazu ist die Spule des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch Hochkantwickeln eines Rechteckdrahts ausgebildet. Somit fallen die Windungen des Drahts nach dem Ausbilden der zwei Wicklungsabschnitte nicht auseinander und es wird verhindert, dass die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators größer wird. Ferner ist die in 24 gezeigte Spule durch die aufgeweiteten Alpha-Wicklungsspulen ausgebildet. Somit vergrößern die Windungen im Abschnitt B, der der gekröpfte Bereich ist, die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators. Im Gegensatz dazu haben die gekröpften Bereiche 46 und 56 in den Spulenendteilen 43 und 53 des vorliegenden Ausführungsbeispiels keine Windungen. Dies verhindert, dass die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators größer wird.
Dieser Aufbau verhindert, dass die Windungen des Drahts in den Spulenendteilen 43 und 53 auseinanderfallen. Ferner sind Windungen des leitfähigen Drahts in den gekröpften Bereichen der Spulenendteile eliminiert. Dies verringert die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators 10.

(2) Die Spule 30 hat den Verbindungsabschnitt 60, der den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 verbindet. Der Wicklungsabschnitt 60 erstreckt sich zwischen dem gekröpften Bereich 46 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und dem gekröpften Bereich 56 des zweiten Wicklungsabschnitts 50. Dieser Aufbau verringert die Länge der Spule in der Achsrichtung des Stators 10.
(3) Die Spule 30 hat den Verbindungsabschnitt 60, der den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 verbindet, Einer der beiden Schlitzeinsetzteile 41 und 42 ist außerhalb des zweiten Wicklungsabschnitts 50 in der Spule 30 angeordnet. Der andere der Schlitzeinsetzteile 41 und 52 ist außerhalb des ersten Wicklungsabschnitts in der Spule 30 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 60 verbindet die Schlitzeinsetzteile 41 und 42, die an der äußeren Seite angeordnet sind. Dies erleichtert das Ausbilden des Verbindungsabschnitts.
(4) Beim Herstellen der Spule wird ein einziger leitfähiger Rechteckdraht hochkant gewickelt, um den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 auszubilden, die durch den Verbindungsabschnitt 60 verbunden sind (erster Schritt). Die gekröpften Bereiche 46 und 56 werden in den Spulenendteilen 43 und 53 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und des zweiten Wicklungsabschnitts 50 ausgebildet (zweiter Schritt). Der Verbindungsabschnitt 70 wird so ausgebildet, dass die beiden Schlitzeinsetzteile 41 und 42 in dem ersten Wicklungsabschnitt 40 und die beiden Schlitzeinsetzteile 51 und 52 in dem zweiten Wicklungsabschnitt 50 an entsprechenden Paaren von Schlitzen ausgerichtet sind, die in dem Statorkern 20 in der Umfangsrichtung angeordnet sind (dritter Schritt). Dadurch wird die Spule 30 vollendet, die den vorstehend beschriebenen Vorteil (1) hat.
(5) Der Hochkantwicklungsvorgang wird durchgeführt, um die Wicklungsabschnitte 40 und 50 auszubilden. Der Rechteckdraht kann von einem seiner Enden gewickelt werden, um daraufhin den ersten Wicklungsabschnitt 40 und den zweiten Wicklungsabschnitt 50 zu bilden. Dementsprechend wird die Spule 30 einfach hergestellt. Beim Ausbilden der Spule, die die in 23 gezeigten Spulenabschnitte hat, muss ein Rechteckdraht mit einer vorbestimmten Länge vorbereitet werden und von seinem mittleren Abschnitt gewickelt werden.
(6) Die Wicklungsabschnitte 40 und 50 werden ausgebildet, indem der Hochkantwicklungsvorgang durchgeführt wird. In diesem Fall haben die gekröpften Bereiche keine Windungen. Die gekröpften Bereiche und Teile des Verbindungsabschnitts, die den gekröpften Bereichen entsprechen, können ausgebildet werden, indem die Fläche des Rechteckdrahts gebogen wird, die der Richtung der langen Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts entspricht. Somit können die gekröpften Bereiche und die Teile des Verbindungsabschnitts, die den gekröpften Bereichen entsprechen, einfach ausgebildet werden.

Zweites Ausführungsbeispiel
Nun wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei der Fokus auf die Unterschiede zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gerichtet ist. Die Ausdrücke ”Wicklungsanfangherausführungsabschnitt” und ”Wicklungsendherausführungsabschnitt” werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zwecke der Einfachheit verwendet. Diese Ausdrücke beschränken den Prozess des Wickelns einer Spule nicht.
Wie dies in den 8A und 8B gezeigt ist, hat eine Spule 100 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von (in 8A drei) Spulenelementen, die in einer Vielzahl von Lagen angeordnet sind. Genauer gesagt hat die Spule 100 ein erstes Spulenelement 110 in einer ersten Lage, ein zweites Spulenelement 120 in einer zweiten Lage und ein drittes Spulenelement 130 in einer dritten Lage. Das Spulenelement 110 (äußerstes Spulenelement) in der ersten Lage befindet sich in der Radialrichtung am weitesten außerhalb. Das zweite Spulenelement 120 (zwischenliegendes Spulenelement) in dem zweiten Aufbau befindet sich in der Radialrichtung innerhalb des Spulenelements 110 der ersten Lage. Das dritte Spulenelement 130 (innerstes Spulenelement) befindet sich in der Radialrichtung am weitesten innen.
Jedes der Spulenelemente 110, 120 und 130 hat einen ersten Wicklungsabschnitt 141 und einen zweiten Wicklungsabschnitt 142. Der erste Wicklungsabschnitt 141 ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet und hat zwei Schlitzeinsetzteile 143 und 144, die den Schlitzen 21 eines Stators entsprechen, und hat zwei Spulenendteile 145. Der zweite Wicklungsabschnitt 142 ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet, der mit dem ersten Wicklungsabschnitt 141 verbunden ist, und hat zwei Schlitzeinsetzteile 146 und 147, die den Schlitzen 21 des Stators entsprechen, und hat zwei Spulenendteile 148.
Der erste Wicklungsabschnitt 141 und der zweite Wicklungsabschnitt 142 in jedem der getrennten Spulenelemente, (d. h. den Spulenelementen 110, 120 und 130) sind in den Schlitzen 21 angeordnet. Jedes der Spulenelemente 110, 120 und 130 ist so ausgebildet, dass jedes Spulenelement zumindest eine in dem gleichen Schlitz angeordnete Wicklung hat. Zudem hat die Spule 100 den Aufbau einer überlappenden Wicklung (Spiralwicklung) aus einer Vielzahl von Lagen (d. h. die drei Spulenelemente 110, 120 und 130). Die Schlitzeinsetzteile 143 der Vielzahl von Lagen sind in den gleichen Schlitz eingesetzt, die Schlitzeinsetzteile 144 der Vielzahl von Lagen sind in den gleichen Schlitz eingesetzt, die Schlitzeinsetzteile 146 der Vielzahl von Lagen sind in den gleichen Schlitz eingesetzt und die Schlitzeinsetzteile 147 der Vielzahl von Lagen sind in den gleichen Schlitz eingesetzt. Mit anderen Worten hat die Spule 100, die eine Vielzahl von in der Radialrichtung getrennten Lagen (drei Lagen) hat, zwei Spulenabschnitte. Die Vielzahl von Spulenelementen 110, 120 und 130 sind in der Radialrichtung des Stators angeordnet.
Die Spule 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist zudem in einer überlappenden Art gewickelt, wobei zwei Schlitze die gleiche Polarität haben. Wie dies in 4C gezeigt ist, haben der Schlitzeinsetzteil 41 (der Schlitzeinsetzteil 143 einer jeden Lage in 8A und 8B) und der Schlitzeinsetzteil 51 (der Schlitzeinsetzteil 146 einer jeden Lage in 8A und 8B) die gleiche Polarität. Ferner sind der Schlitzeinsetzteil 41 und der Schlitzeinsetzteil 51 in benachbarten Schlitzen eingesetzt. Der Schlitzeinsetzteil 42 (die Schlitzeinsetzteile 144 der Vielzahl von Lagen in 8A und 8B) und der Schlitzeinsetzteil 52 (die Schlitzeinsetzteile 147 der Vielzahl von Lagen in 8A und 8B) haben die gleiche Polarität. Der Schlitzeinsetzteil 42 und der Schlitzeinsetzteil 52 sind in benachbarte Schlitze eingesetzt. In der Spule 100 sind die Wicklungsabschnitte (die Wicklungsabschnitte 141 und 142 in 8A und 8B), die in zwei Schlitze mit der gleichen Polarität eingesetzt sind, miteinander verbunden.
Wie dies in 8A und 8B gezeigt ist, hat das erste Spulenelement 110 einen Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt 150 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und einen Wicklungsendherausführungsabschnitt 151 des zweiten Wicklungsabschnitts 142. Das zweite Spulenelement 120 hat einen Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt 152 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und einen Wicklungsendherausführungsabschnitt 153 des zweiten Wicklungsabschnitts 142.
Das dritte Spulenelement 130 hat einen Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt 154 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und einen Wicklungsendherausführungsabschnitt 155 des zweiten Wicklungsabschnitts 142. Die Herausführungsabschnitte 151, 153 und 155 dienen als innere Herausführungsabschnitte, die an der in der Radialrichtung des Stators inneren Seite angeordnet sind. Die Herausführungsabschnitte 150, 152 und 154 dienen als äußere Herausführungsabschnitte, die an der in der Radialrichtung des Stators äußeren Seite angeordnet sind. Die Herausführungsabschnitte 150, 151, 152, 153, 154 und 155 erstrecken sich in der Achsrichtung und sind von den Wicklungsabschnitten herausgeführt.
In der Spule 100 befinden sich die Herausführungsabschnitte 151, 152, 153 und 154 in benachbarten Spulenelementen 110, 120 und 130 an der gleichen Stelle in der Umfangsrichtung. Mit anderen Worten sind die Herausführungsabschnitte in benachbarten Spulenelementen an überlappenden Positionen angeordnet. Die Enden der Herausführungsabschnitte 151, 152, 153 und 154 in den Spulenelementen 110, 120 und 130 sind direkt aneinander gefügt.
Genauer gesagt befinden sich der Wicklungsendherausführungsabschnitt 151 des ersten Spulenelements 110 und der Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt 152 des zweiten Spulenelements 120 an der gleichen Phasenposition in der Umfangsrichtung. Der Wicklungsendherausführungsabschnitt 153 des zweiten Spulenelements 120 und der Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt 154 des dritten Spulenelements 130 befinden sich an der gleichen Phasenposition in der Umfangsrichtung. Mit anderen Worten befindet sich der Wicklungsendherausführungsabschnitt von einem Spulenelement an der gleichen Phasenposition in der Umfangsrichtung wie der Wicklungsanfangsherausführungsabschnitt des nächsten inneren Spulenelements.
Wie dies in 8B gezeigt ist, erstreckt sich somit das Ende des ersten Wicklungsabschnitts 141, bei dem mit dem Wicklungsvorgang angefangen wird, in der Achsrichtung an einer Position, die von der oberen Position des Spulenendteils 145 in einer Richtung versetzt ist, die den schrägen Bereich eines Wicklungsanfangsabschnitts vor dem oberen Teil des Spulenendteils 145 verkürzt. Das Ende des zweiten Wicklungsabschnitts 142, an dem die Wicklung endet, erstreckt sich in der Achsrichtung an einer Position, die von der oberen Position des Spulenendteils 148 in einer Richtung versetzt ist, die den schrägen Bereich eines Wicklungsendabschnitts vor dem oberen Teil des Spulenendteils 148 verkürzt. Die Enden des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts 141 und 142 werden dann aneinander gefügt. Mit anderen Worten werden die Wicklungsanfangsherausführungsabschnitte 150, 152 und 154 der Spulenelemente 110, 120 und 130 in der Achsrichtung an Positionen herausgeführt, die um eine Strecke L1 von der oberen Position des Spulenendteils 145 in einer Richtung versetzt sind, die den schrägen Bereich eines Wicklungsanfangsabschnitts des Spulenendteils 145 verkürzt. Die Wicklungsendherausführungsabschnitte 151 und 153 der Spulenelemente 110 und 120 werden in der Achsrichtung an Positionen herausgeführt, die um die Strecke L1 von der oberen Position des Spulenendteils 148 in einer Richtung versetzt sind, die den schrägen Bereich eines Wicklungsendabschnitts des Spulenendteils 148 verkürzt. Die Herausführungsabschnitte werden dann aneinander gefügt.
Die Herausführungsabschnitte 150, 151, 152, 153 und 154 erstrecken sich in der Achsrichtung an einer mittleren Position in der Umfangsrichtung zwischen dem oberen Teil des ersten Wicklungsabschnitts 141 (dem Spulenendteil 145) und dem oberen Teil des zweiten Wicklungsabschnitts 142 (dem Spulenendteil 148).
Mit der Spule des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird eine Spulenendhöhe erhalten, die gleich wie bei dem Spulenende der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2009-195005 beschriebenen Haarnadelspule bzw. U-Spule ist, bei der die Spule für jede Wicklung getrennt ist, jedoch mit weniger getrennten Abschnitten in dem Kupferdraht. Die Spule des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist somit weniger kostenintensiv bei dem Ausbilden der Spule, bei der Endverarbeitung und beim Schweißen.
Genauer gesagt hat die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nr. 2009-195005 beschriebene Spule einen gekröpften Bereich mit einer großen Anzahl von Windungen aus Kupferdraht. Somit würde die Spulenendhöhe groß werden, um zu verhindern, dass benachbarte Spulen miteinander in störenden Eingriff gelangen. Falls der Draht kontinuierlich zwischen den Polen gewickelt ist, würde die Spule eine schlechte Justierungsfähigkeit haben. Im Gegensatz dazu verringert die Spule des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Spulenendhöhe und hat eine gute Justierungsfähigkeit.
Wie in 9 und 10 gezeigt ist, werden in die Schlitze 21 des Statorkerns 20 eine U-Phasen-Spule 100a, eine V-Phasen-Spule 100b und eine W-Phasen-Spule 100c eingesetzt. Nun werden unter Bezugnahme auf 8A und 8B die Strukturen der Spulen 100a, 100b und 100c beschrieben.
Die Spulen 100 der gleichen Phase sind durch einen Verbindungsdraht verbunden. Genauer gesagt sind die Herausführungsabschnitte 155 der Spulen 100, die die gleiche Phase haben und die in der Umfangsrichtung des Stators benachbart sind (siehe 8A und 8B) durch Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase miteinander verbunden. Wie dies in 11 bis 13 gezeigt ist, befinden sich genauer gesagt die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 jeweils in der Radialrichtung außerhalb des innersten Herausführungsabschnitts 155a, 155b und 155c. Somit ist keiner der Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase in der Radialrichtung innerhalb der innersten Umfangsfläche des Stators 200 (des Statorkerns 20) angeordnet. Ferner ragt keiner der Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase von der Innenumfangsfläche des Stators vor. Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase (aufrechte Teile 212 und U-förmige Teile 214) sind an einer Fläche des Stators, die sich von der Innenumfangsfläche unterscheidet, d. h., an einer axialen Endfläche des Statorkerns 20 ausgerichtet und daran geklebt (gebondet).
Die benachbarten Spulen 100 der gleichen Phase sind ebenso durch einen Verbindungsdraht an den in der Radialrichtung äußersten Herausführungsabschnitten 150 verbunden, obwohl diese Verbindung in den Zeichnungen nicht gezeigt ist.
Wie dies in 8A und 8B gezeigt ist, ist bei der Spule 100 der in der Radialrichtung innerste Herausführungsabschnitt 155 in der Umfangsrichtung um eine Strecke L2 von den Herausführungsabschnitten 150 bis 154 versetzt, die in der Radialrichtung außerhalb des Herausführungsabschnitts 155 angeordnet sind. Genauer gesagt ist bei der Spule 100 der Herausführungsabschnitt 155 des in der Radialrichtung innersten Spulenelements 130 in der Achsrichtung von einer Position herausgeführt, die von den Herausführungsabschnitten 150, 151, 152, 153 und 154 der Spulenelemente 120 und 110 in der Radialrichtung um einen Betrag nach außen versetzt ist, der einem Ein-Schlitz-Abstand (Strecke L2) in der Umfangsrichtung entspricht. Der Herausführungsabschnitt 155 funktioniert als ein versetzter Herausführungsabschnitt.
Genauer gesagt sind die Herausführungsabschnitte 150 bis 154 der benachbarten Spulen 100 in der Umfangsrichtung um einen Zwei-Schlitz-Abstand voneinander beabstandet. Somit ist der Herausführungsabschnitt 155 an einer mittleren Stelle zwischen den Herausführungsabschnitten 150 bis 154 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung benachbart sind. Das heißt, der Herausführungsabschnitt 155 ist an einer Stelle ausgebildet, die von benachbarten Herausführungsabschnitten 150 bis 154 um den Ein-Schlitz-Abstand versetzt ist.
Wie dies in 12 gezeigt ist, erstrecken sich die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase in der Radialrichtung und in der Umfangsrichtung in einem Raum, in welchem keiner der Herausführungsabschnitte 150 bis 155 angeordnet ist. Jeder Verbindungsdraht 201, 202 und 203 verbindet die Herausführungsabschnitte 155 der sich in Radialrichtung innen befindlichen Spulenelemente.
Wie dies in 13 gezeigt ist, hat das innerste Spulenelement 130 einer jeden U-Phase-, V-Phase- und W-Phase-Spule 100a, 100b und 100c einen entsprechenden Herausführungsabschnitt 155a, 155b und 155c. Die Herausführungsabschnitte 155a, 155b und 155c der gleichen Phase, die benachbart zueinander sind, sind durch Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der U-Phase, V-Phase und W-Phase miteinander verbunden.
Jeder Verbindungsdraht 201, 202 und 203 der gleichen Phase ist durch einen einzelnen Hochkantdraht ausgebildet. Wie dies in 14 bis 17 gezeigt ist, hat jeder Verbindungsdraht 201, 202 und 203 einen schrägen Bereich 210, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, einen sich radial erstreckenden Teil 211, einen aufrechten Teil 212, einen sich radial erstreckenden Teil 213 und einen U-förmigen Teil 214. Die schrägen Bereiche 210 erstrecken sich durch einen Bereich, der zwischen den in 8A gezeigten Herausführungsabschnitten 150 und 151 ausgebildet ist. Der in der Radialrichtung zwischen den Herausführungsabschnitten 150 und 151 liegende Bereich ist eng, sodass ihn lediglich ein einziger Rechteckdraht passieren kann.
Wie dies in 16 gezeigt ist, erstreckt sich der schräge Bereich 210 in einem Zustand, in dem er um einen Winkel θ relativ zu der Umfangsrichtung geneigt ist. Wie dies in 15 und 17 gezeigt ist, erstreckt sich der sich radial erstreckende Teil 211 von einem Ende des schrägen Bereichs 210 in der Radialrichtung einwärts. Der aufrechte Teil 212 erstreckt sich von dem distalen Ende des sich radial erstreckenden Teils 211 in der Axialrichtung. Das distale Ende des aufrechten Teils 212 dient als einer von zwei Verbindungsteilen, die mit dem Herausführungsabschnitt 155 des Spulenelements 130 verbunden sind. Wie dies in 15 und 17 gezeigt ist, erstreckt sich der sich radial erstreckende Teil 213 von dem anderen Ende des schrägen Bereichs 210 in der Radialrichtung einwärts. Der U-förmige Teil 214 erstreckt sich von dem distalen Ende des sich radial erstreckenden Teils 213 in der Achsrichtung. Das distale Ende des U-förmigen Teils 214 funktioniert als der andere Verbindungsteil, der mit dem Herausführungsabschnitt 155 des Spulenelements 130 verbunden ist.
Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 einer jeden U, V und W-Phase befinden sich in der Radialrichtung (an der Außenumfangsseite) außerhalb der Innenumfangsfläche des Stators (des Statorkerns 20), wie dies in 9 bis 11 gezeigt ist, und sie erstrecken sich zwischen den Spulenherausführungsabschnitten. Wie dies in 12 gezeigt ist, überlappen die schrägen Bereiche 210 der Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase mit den Verbindungsdrähten 201, 202 und 203 einer anderen Phase. Genauer gesagt erstrecken sich die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase schräg relativ zu einer Ebene, die senkrecht zu der Achsrichtung des Stators verläuft, wenn die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase sich einander in der Achsrichtung überlappen. Die distalen Enden der Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase und die entsprechenden Spulenherausführungsabschnitte (die Spulenherausführungsabschnitte 155) sind durch eine Stoßverbindung mittels Durchführen eines Wolfram-Inertgas-Schweißvorgangs (TIG) miteinander verbunden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, erstrecken sich die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase, wenn sie einander überlappen (erstrecken sich von der Seitenfläche des Statorkerns weg), schräg von einem Verbindungsteil (dem aufrechten Teil 212) zu dem anderen Verbindungsteil. Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase erstrecken sich in der Radialrichtung vor einem Verbindungsteil und erstrecken sich zu der Seitenfläche des Statorkerns in dem U-förmigen Teil 214. Der andere Verbindungsteil wird dann über die Stoßverbindung an den Herausführungsabschnitt 155 gefügt.
Anstelle einer Stoßverbindung von Rechteckdrähten kann als der Verbindungsdraht ein Runddraht verwendet werden, der mit einem Rechteckdraht stoßverbunden wird.
Bei diesem Aufbau können die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase, die sich in der Radialrichtung innen (an der Innenumfangsseite) befinden, angeordnet werden, ohne dass sie von der Innenumfangsfläche des Stators (des Statorkerns 20) nach innen vorragen. Dieser Aufbau eliminiert Vorsprünge, die in der Radialrichtung (der Innenumfangsseite) einwärts ausgebildet sind und verhindert, dass der Stator mit dem Rotor in einen störenden Eingriff gelangt. Ferner besteht kein Bedarf dazu, die Verbindungsdrähte höher zu machen, was dann erforderlich ist, wenn die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 in der Radialrichtung innen (an der Innenumfangsseite) angeordnet sind. Genauer gesagt sind die inneren Verbindungsdrähte der gleichen Phase so angeordnet, dass sie sich zwischen den Herausführungsabschnitten erstrecken, die sich in der Achsrichtung in den oberen Teilen der Spulenenden erstrecken, und können daher innerhalb des Bereichs der Höhe der Herausführungsabschnitte angeordnet sein, die sich in der Axialrichtung erstrecken, um getrennte Spulenelemente zu verbinden, die in dem gleichen Schlitz angeordnet sind.
Wie dies in 8A und 8B gezeigt ist, hat die Wicklungsanzahl n des Spulenelements 110 in der ersten Lage den Wert 2, die Wicklungsanzahl n des Spulenelements 120 in der zweiten Lage hat den Wert 2 und die Wicklungsanzahl n des Spulenelements 130 in der dritten Lage hat den Wert 1. 9 bis 13 zeigen nicht die Wicklungsanzahl eines jeden Spulenelements. In den Spulenelementen 110, 120 und 130, die in der Radialrichtung des Stators benachbart zueinander sind, hat ein Spulenelement, das sich in der Radialrichtung innerhalb des Stators befindet, die gleiche Anzahl von Wicklungen oder hat eine kleinere Anzahl von Wicklungen wie ein Spulenelement, das sich in der Radialrichtung außerhalb des Stators befindet. Dies liegt an den nachstehend beschriebenen Gründen.
18 zeigt schematisch die gekröpften Bereiche der benachbarten Spulen oder Wicklungsabschnitte. In 18 gibt ”P” den Schlitzabstand wieder, ”a” gibt die Dicke des Rechteckdrahts wieder, ”b” gibt die Breite des Rechteckdrahts wieder, ”n” gibt die Anzahl an Wicklungen (n = 3 in 18) wieder, ”θ1” gibt den Winkel der schrägen Seite wieder und ”θ2” den Winkel zum Ändern des Schlitzes (den Spuränderungswinkel) wieder. Der Schlitzabstand P nimmt in der Umfangsrichtung des Stators einwärts ab. Als ein Ergebnis nimmt der Spalt δ in Richtung zu der Innenumfangsseite des Stators ab. Der Spalt δ kann vergrößert werden, indem die Wicklungsanzahl n verringert wird, der Winkel θ1 der schrägen Seite vergrößert wird, der Schlitzänderungswinkel θ2 verringert wird, die Rechteckdrahtdicke a verringert wird oder die Rechteckdrahtbreite b verringert wird.
Wenn der Winkel θ1 der schrägen Seite, der Schlitzänderungswinkel θ2, die Drahtdicke a und die Drahtbreite b konstant sind, kann der Winkel δ vergrößert werden, indem die Windungsanzahl n verringert wird.
Aus den oben genannten Gründen ist unter den in der Radialrichtung des Stators benachbarten Spulenelementen 110, 120 und 130 die Anzahl der Windungen des leitfähigen Drahts des Spulenelements, das sich in der Radialrichtung innerhalb des Stators befindet, gleich oder kleiner als das Spulenelement, das sich in der Radialrichtung außerhalb des Stators befindet. Genauer gesagt ist der Schlitzabstand P bei den sich in der Radialrichtung innerhalb befindlichen Spulenelementen enger. Wenn Spulenelemente die gleiche Anzahl an Windungen haben, dann hat das sich in der Radialrichtung innen befindliche Spulenelement einen kleineren Spalt δ zwischen den Wicklungsabschnitten (Spalt zwischen dem Spulenendteil des ersten Wicklungsabschnitts und dem Spulenendteil des zweiten Wicklungsabschnitts). Wenn die Spule 100 diese getrennten Spulenelemente aufweist und die sich in der Radialrichtung innen befindlichen Spulenelemente die gleiche Anzahl von Wicklungen oder eine kleinere Anzahl von Wicklungen als ein sich in der Radialrichtung außerhalb befindliches Spulenelement hat, dann nimmt der Spalt δ zwischen den Wicklungsabschnitten des sich in der Radialrichtung innen befindlichen Spulenelements zu und ein störender Eingriff zwischen den Wicklungsabschnitten (zwischen dem ersten Wicklungsabschnitt und dem zweiten Wicklungsabschnitt) wird verringert. Ferner kann die Spulenendhöhe verringert werden.
Die Wicklungsanzahl n der Spulenelemente ist hier beispielsweise als n = 2, n = 2 und n = 1 für sich in der Radialrichtung außen befindliche Spulenelemente angegeben. Wenn die Gesamtzahl der Wicklungen sechs beträgt, kann stattdessen die Wicklungszahl n von den sich radial außen befindlichen Spulenelementen zu den sich radial innen befindlichen Spulenelementen die Werte n = 3, n = 2 und n = 1 haben. Alternativ kann die Wicklungszahl die Werte n = 2, n = 2 und n = 2 haben.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (6) des ersten Ausführungsbeispiels hat das zweite Ausführungsbeispiel die nachstehend beschriebenen Vorteile.

(7) Die Spule 100 hat die getrennten Spulenelemente 110, 120 und 130, die in der Radialrichtung des Stators angeordnet sind. Jedes der Spulenelemente ist so ausgebildet, dass es zumindest eine Wicklung eines leitfähigen Drahts in dem gleichen Schlitz hat. Die getrennten Spulenelemente vereinfachen die Formgebung der Spule. Ferner wird durch Trennen der Spule 100 der Spalt zwischen dem Spulenendteil des ersten Wicklungsabschnitts und dem Spulenendteil des zweiten Wicklungsabschnitts und auch zwischen dem Spulenendteil des ersten Wicklungsabschnitts in einem von zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Spulen und dem Spulenendteil des zweiten Wicklungsabschnitts des anderen der zwei benachbarten Spulen vergrößert. Dies verringert die Grenze für die Spulenendhöhe, bei der die Spulen miteinander in störenden Eingriff gelangen.
(8) Die Spulenelemente 110, 120 und 130 haben die Herausführungsabschnitte 151, 152, 153 und 154, die die benachbarten Spulenelemente verbinden. Die Herausführungsabschnitte der benachbarten Spulenelemente sind in der Umfangsrichtung an der gleichen Position (breiter ausgedrückt an überlappenden Positionen) angeordnet und sind direkt aneinander gefügt. Das direkte Aneinanderfügen der getrennten Lagen verringert die Kosten zum Schweißen (Bonden). Ferner kann durch Fügen der getrennten Spulenelemente an der gleichen Position in der Umfangsrichtung die Höhe des Fügebereichs verringert werden.
(9) Die Herausführungsabschnitte der Spulenelemente 110, 120 und 130 haben die inneren Herausführungsabschnitte 151, 153 und 155, die in der Radialrichtung innerhalb des Stators sich befinden, und haben die äußeren Herausführungsabschnitte 150, 152 und 154, die sich in der Radialrichtung außerhalb des Stators befinden. Der innere Herausführungsabschnitt 155 des in der Radialrichtung innersten Spulenelements 130 funktioniert als der versetzte Herausführungsabschnitt, der an einer Position angeordnet ist, die in der Umfangsrichtung des Stators von den anderen Herausführungsabschnitten 150 bis 154 versetzt ist. Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 können mit dem versetzten Herausführungsabschnitt 155 einfach verbunden werden.
(10) Die Spule 100 ist eine von einer Vielzahl von Spulen der gleichen Phase, die in der Umfangsrichtung des Stators zueinander benachbart sind. Die versetzten Herausführungsabschnitte 155 in den Spulen der gleichen Phase sind unter Verwendung der Verbindungsdrähte 201 bis 203 der gleichen Phase miteinander verbunden. Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase befinden sich der axialen Endfläche des Stators in der Radialrichtung außerhalb der Innenumfangsfläche des Stators an und erstrecken sich zwischen den Herausführungsabschnitten 151, 152, 153 und 154. Die Spule 100 hat die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203, die jeweils den verschiedenen Phasen entsprechen (der U-Phase, V-Phase und W-Phase). Die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase, die jeweils einer der verschiedenen Phasen (der U-Phase, V-Phase und W-Phase) entsprechen, erstrecken sich von einer zu der Achsrichtung des Stators senkrecht verlaufenden Ebene schräg, wenn die Verbindungsdrähte einander in der Achsrichtung des Stators überlappen. Als ein Ergebnis können die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203 der gleichen Phase so ausgelegt werden, dass sie die Spulenelemente der gleichen Phase verbinden. Zudem können die Verbindungsdrähte 201, 202 und 203, die die Spulenelemente verschiedener Polaritäten verbinden, die gleiche Form haben.
(11) In den Spulenelementen 110, 120 und 130, die in der Radialrichtung des Stators benachbart zueinander sind, hat ein sich in der Radialrichtung des Stators innen befindliches Spulenelement die gleiche Anzahl von Wicklungen oder hat eine kleinere Anzahl von Wicklungen als ein sich in der Radialrichtung des Stators außen befindliches Spulenelement. Dies vergrößert den Spalt zwischen dem Spulenendteil 145 des ersten Wicklungsabschnitts und dem Spulenendteil 148 des zweiten Wicklungsabschnitts und den Spalt zwischen dem Spulenendteil des ersten Wicklungsabschnitts in einer von zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Spulen und dem Spulenendteil des zweiten Wicklungsabschnitts in dem anderen der zwei Spulen. Somit kann die Spulenendhöhe niedrig gestaltet werden.
(12) Der erste Wicklungsabschnitt 141 und der zweite Wicklungsabschnitt 142 in den Spulenelementen 110, 120 und 130 der getrennten Lagen sind so miteinander verbunden, dass der Schlitzeinsetzteil 143 und der Schlitzeinsetzteil 147, die sich in der Umfangsrichtung außen befinden, durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Die Herausführungsabschnitte 150, 151, 152, 153, 154 und 155 sind von dem Schlitzeinsetzteil 144 und dem Schlitzeinsetzteil 146 herausgeführt, die sich in der Umfangsrichtung innen befinden. Wie dies in 8B gezeigt ist, liegen die schrägen Abschnitte, die sich von den sich in der Umfangsrichtung innen befindlichen Schlitzeinsetzteilen 144 und 146 erstrecken, an Stellen, die niedriger als die schrägen Abschnitte sind, die sich von den sich in der Umfangsrichtung außen befindlichen Schlitzeinsetzteilen 143 und 147 erstrecken, zwischen der oberen Position des ersten Wicklungsabschnitts 141 und der oberen Position des zweiten Wicklungsabschnitts 142. Als ein Ergebnis können die gebogenen Teile zum Ausbilden der Herausführungsabschnitte 150, 151, 152, 153, 154 und 155 ebenso an unteren Positionen ausgebildet sein. Dies verringert die Höhe des Fügebereichs eines jeden Spulenelements. Die Spule 100, die getrennte Spulenelemente 110, 120 und 130 aufweist, in denen jeweils der erste Wicklungsabschnitt 141 und der zweite Wicklungsabschnitt 142 über den Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, um den äußeren Schlitzeinsetzteil 143 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und den äußeren Schlitzeinsetzteil 147 des zweiten Wicklungsabschnitts 142 zu verbinden, hat eine kleinere Höhe in dem Fügebereich eines jeden Spulenelements, und zwar verglichen mit einer Spule, in welcher die inneren Schlitzeinsetzteile 144 und 146 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und des zweiten Wicklungsabschnitts 142 mit dem Verbindungsabschnitt verbunden sind.

Es sollte dem Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Wesen oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in folgenden Arten ausgeführt werden kann.
Anstelle des in 4A bis 4C gezeigten Aufbaus kann die Spule den in 19A und 19B gezeigten Aufbau haben. Bei diesem Aufbau befinden sich die Herausführungsabschnitte 72 und 73 anstelle der Positionen der in 5 gezeigten Herausführungsabschnitte an den in 20 gezeigten Positionen. Die Herausführungsabschnitte befinden sich an verschiedenen Positionen, da ein Verbindungsabschnitt 61 mit einem anderen Verfahren geformt wird. Genauer gesagt hat die Spule mit dem in 19A und 19B und 20 gezeigten Aufbau einen ersten Wicklungsabschnitt 40 und einen zweiten Wicklungsabschnitt 50, die sich an den Positionen befinden, die den Positionen der in 4A, 4B und 4C und 5 gezeigten Wicklungsabschnitte entgegengesetzt sind.
Bei der Spule 30, bei der zwei Spulen parallel verbunden sind, wie dies in 19A und 19B gezeigt ist, hat der erste Wicklungsabschnitt 40 einen Schlitzeinsetzteil 42, der in der Umfangsrichtung außen angeordnet ist, und einen Schlitzeinsetzteil 41, der in der Umfangsrichtung innen angeordnet ist. Der zweite Wicklungsabschnitt 50 hat einen Schlitzeinsetzteil 51, der in der Umfangsrichtung außen angeordnet ist, und hat einen Schlitzeinsetzteil 52, der in der Umfangsrichtung innen angeordnet ist.
In 20 wird der Herausführungsabschnitt 72 von den Schlitzeinsetzteilen 42 herausgeführt, die sich von den zwei Schlitzeinsetzteilen 41 und 42 des ersten Wicklungsabschnitts 40 in der Umfangsrichtung außen befinden, und der Herausführungsabschnitt 73 wird von dem Schlitzeinsetzabschnitt 51 herausgeführt, der sich von den beiden Schlitzeinsetzteilen 51 und 52 des zweiten Wicklungsabschnitts 50 in der Umfangsrichtung außen befindet.
Wie dies in 19A und 19B gezeigt ist, verbindet der Verbindungsabschnitt 61 den Schlitzeinsetzteil 41, der sich in der Umfangsrichtung des ersten Wicklungsabschnitts 40 innen befindet, mit dem Schlitzeinsetzteil 52, der sich in der Umfangsrichtung des zweiten Wicklungsabschnitts 50 innen befindet. Der Verbindungsabschnitt 61 erstreckt sich zwischen einem gekröpften Bereich 46 des ersten Wicklungsabschnitts 40 und einem gekröpften Bereich 56 des zweiten Wicklungsabschnitts 50.
Bei dem in 19A und 19B und 20 gezeigten Aufbau kann die Spule wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in eine Vielzahl von Lagen aufgeteilt sein. In diesem Fall sollten die Herausführungsabschnitte von den Wicklungsabschnitten 141 und 142 an Positionen herausgeführt werden, die die oberen Seiten der Wicklungsabschnitte 141 und 142 passieren (die Spulenendteile 145 und 148).
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen sind der Schlitzeinsetzteil 41 und der Schlitzeinsetzteil 51 jeweils in benachbarte Schlitze eingesetzt und der Schlitzeinsetzteil 42 und der Schlitzeinsetzteil 52 sind jeweils in benachbarte Schlitze eingesetzt. Jedoch müssen die Schlitzeinsetzteile nicht in benachbarte Schlitze eingesetzt werden.
Die Spule des zweiten Ausführungsbeispiels (die in getrennte Lagen aufgeteilte Spule) kann den in 21 gezeigten Aufbau haben. Bei dem Stator, bei dem die Anzahl an Schlitzen mit der gleichen Polarität den Wert 1 hat, sind ein Schlitzeinsetzteil 143 eines ersten Wicklungsabschnitts 141 und ein Schlitzeinsetzteil 146 eines zweiten Wicklungsabschnitts 142 in der Umfangsrichtung nah aneinander angeordnet und sind in den gleichen Schlitz 21a eingesetzt. Ein Schlitzeinsetzteil 144 des ersten Wicklungsabschnitts 141 und ein Schlitzeinsetzteil 147 des zweiten Wicklungsabschnitts 142 sind in der Umfangsrichtung nah zueinander angeordnet und sind in den gleichen Schlitz 21b eingesetzt. Mit anderen Worten sind die Schlitzeinsetzteile 143 und 146 in den gleichen Schlitz eingesetzt und die Schlitzeinsetzteile 144 und 147 sind in den gleichen Schlitz eingesetzt. Bei diesem Aufbau sind Teile sowohl des ersten Wicklungsabschnitts als auch des zweiten Wicklungsabschnitts in jeden einzelnen Schlitz eingesetzt.
Wie dies in 22 gezeigt ist, kann die Spule eine einphasige, kontinuierliche Wicklungsspule sein, die zwei oder mehrere Schlitze mit der gleichen Polarität hat, von denen jede den gleichen Verbindungsabschnittaufbau hat. Wie dies in 22 gezeigt ist, kann die Spule beispielsweise einen ersten Wicklungsabschnitt 40, einen zweiten Wicklungsabschnitt 50 und einen dritten Wicklungsabschnitt 160 haben. Auf diese Weise kann die Spule drei Wicklungsabschnitte aufweisen. Obwohl die Herausführungsabschnitte dieser in 22 gezeigten Spule versetzt sind, können sich die Herausführungsabschnitte in der Umfangsrichtung an der gleichen Position befinden.
Obwohl die Spule in dem zweiten Ausführungsbeispiel (8A und 8B) durch drei separate Spulenelemente ausgebildet ist, kann die Spule des zweiten Ausführungsbeispiels zwei separate Spulenabschnitte, vier separate Spulenabschnitte oder mehr als vier separate Spulenabschnitte haben.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel (8A und 8B) müssen die Abschnitte der Herausführungsabschnitte 151, 152, 153 und 154 nicht die mittleren Positionen in der Umfangsrichtung zwischen der oberen Seite des ersten Wicklungsabschnitts 141 (dem Spulenendteil 145) und der oberen Seite des zweiten Wicklungsabschnitts 142 (dem Spulenendteil 148) sein. Die Herausführungsabschnitte 151, 152, 153, und 154 können von den oberen Seiten der Spulenenden 145 und 148 in der Umfangsrichtung um eine sich von der Strecke L1 unterscheidende Strecke versetzt sein.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel (8A und 8B) kann der in der Radialrichtung innerste Herausführungsabschnitt 155 von den Herausführungsabschnitten 150 bis 154 in der Umfangsrichtung um eine Strecke versetzt sein, die sich von der Strecke L2 unterscheidet, oder um eine Strecke, die sich von dem Ein-Schlitz-Abstand unterscheidet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der in der Radialrichtung innerste Herausführungsabschnitt 155 von den anderen Herausführungsabschnitten 150 bis 154 in der Umfangsrichtung versetzt, wie dies in 8A und 8B gezeigt ist. Jedoch muss der innerste Herausführungsabschnitt 155 nicht versetzt sein.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Einzelheiten beschränkt sondern kann innerhalb des Umfangs und des Äquivalentsbereichs der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden.
Eine Spule hat einen ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und einen zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142), die an einem Stator (10) einer elektrischen Rotationsmaschine angeordnet sind. Der erste Wicklungsabschnitt (40, 141) ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet. Der zweite Wicklungsabschnitt (50, 142) ist durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet, der mit dem ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) verbunden ist. Spulenendteile (43, 53, 145, 148) des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts (40, 50, 141, 142) haben jeweils einen gekröpften Bereich (46, 56). Der erste und der zweite Wicklungsabschnitt (40, 50, 141, 142) sind so ausgebildet, dass sich dann, wenn Schlitzeinsetzabschnitte (41, 42, 51, 52, 143, 144, 146, 147) des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts (40, 50, 141, 142) in Schlitzen (21, 21a, 21b) des Stators (10) angeordnet sind, eine lange Seite eines Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators (10) erstreckt und sich eine kurze Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in einer Radialrichtung des Stators (10) erstreckt.
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 2009-195005 [0002, 0079, 0080]

Claims

Spule, die in einem Stator (10) einer elektrischen Rotationsmaschine angeordnet ist, wobei der Stator (10) eine Vielzahl von in einer Umfangsrichtung angeordneten Schlitzen (21, 21a, 21b) aufweist, wobei die Spule Folgendes hat: einen ersten Wicklungsabschnitt (40, 141), der durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet ist, wobei der erste Wicklungsabschnitt (40, 141) zwei erste Schlitzeinsetzteile (41, 42, 143, 144) aufweist, die jeweils in zwei ersten Schlitzen (21, 21a, 21b) angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und der zwei erste Spulenendteile (43, 145) aufweist, die mit den zwei ersten Schlitzeinsetzteilen (41, 42, 143, 144) verbunden sind, und wobei die ersten Schlitze (21, 21a, 21b) in der Vielzahl von Schlitzen (21, 21a, 21b) des Stators (10) enthalten sind; und einen zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142), der durch Hochkantwickeln eines mit dem ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) verbundenen leitfähigen Rechteckdrahts ausgebildet ist, wobei der zweite Wicklungsabschnitt (50, 142) zwei zweite Schlitzeinsetzteile (51, 52, 146, 147) aufweist, die jeweils in zwei zweiten Schlitzen (21, 21a, 21b) angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und der zwei zweite Spulenendteile (53, 148) aufweist, die die zwei zweiten Schlitzeinsetzteile (51, 52, 146, 147) verbinden, und wobei die zwei zweiten Schlitze (21, 21a, 21b) in der Vielzahl von Schlitzen (21, 21a, 21b) des Stators (10) enthalten sind; dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der zweite Spulenendteil (43, 53, 145, 148) einen gekröpften Bereich (46, 56) aufweist und der erste und der zweite Wicklungsabschnitt (40, 50, 141, 142) so ausgebildet sind, dass sich dann, wenn der erste und der zweite Schlitzeinsetzteil (41, 42, 51, 52, 143, 144, 146, 147) in den entsprechenden Schlitzen (21, 21a, 21b) angeordnet sind, eine lange Seite eines Querschnitts des Rechteckdrahts in der Umfangsrichtung des Stators (10) erstreckt und sich eine kurze Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in einer Radialrichtung des Stators (10) erstreckt.
Spule gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verbindungsabschnitt (60, 61), der den ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und den zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142) verbindet, wobei sich der Verbindungsabschnitt (60, 61) zwischen dem gekröpften Bereich (46) des ersten Wicklungsabschnitts (40, 141) und dem gekröpften Bereich (56) des zweiten Wicklungsabschnitts (50, 142) erstreckt.
Spule gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verbindungsabschnitt (60, 61), der den ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und den zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142) verbindet, wobei einer von den zwei ersten Schlitzeinsetzteilen (41, 42, 143, 144) in der Spule in der Umfangsrichtung des Stators außerhalb des zweiten Wicklungsabschnitts (50, 142) angeordnet ist, und einer von den zweiten Schlitzeinsetzteilen (51, 52, 146, 147) in der Spule in der Umfangsrichtung des Stators (10) außerhalb des ersten Wicklungsabschnitts (40, 141) angeordnet ist, und der Verbindungsabschnitt (60, 61) sich so erstreckt, dass er den einen von dem ersten Schlitzeinsetzteil (41, 42, 143, 144) und den einen von dem zweiten Schlitzeinsetzteil (51, 52, 146, 147) verbindet, die außerhalb angeordnet sind.
Spule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Spulenelementen (110, 120, 130), die getrennt voneinander sind und die in einer Radialrichtung des Stators (10) angeordnet sind, wobei jedes der Spulenelemente (110, 120, 130) so ausgebildet ist, dass es eine oder mehrere Windungen des leitfähigen Drahts in demselben Schlitz (21, 21a, 21b) aufweist.
Spule gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Spulenelemente (110, 120, 130) einen Herausführungsabschnitt (150, 151, 152, 153, 154, 155) hat, der mit einem in der Radialrichtung des Stators (10) benachbartes Spulenelement (110, 120, 130) verbunden ist, und die Herausführungsabschnitte (150, 151, 152, 153, 154) von in der Radialrichtung des Stators (10) benachbarten Spulenelementen (110, 120, 130) an in der Umfangsrichtung des Stators überlappenden Positionen angeordnet sind und direkt aneinander gefügt sind.
Spule gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Herausziehabschnitt (150, 151, 152, 153, 154, 155) eines jeden Spulenelements (110, 120, 130) einen inneren Herausziehabschnitt (151, 153, 155) aufweist, der in der Radialrichtung des Stators (10) innen angeordnet ist, und einen äußeren Herausziehabschnitt (150, 152, 154) aufweist, der in der Radialrichtung des Stators (10) außen angeordnet ist, und der innere Herausziehabschnitt (155) eines in der Radialrichtung am weitesten innen liegenden Spulenelements (130) ein versetzter Herausführungsabschnitt (155) ist, der an einer Position angeordnet ist, die in der Umfangsrichtung von den Herausführungsabschnitten (150, 151, 152, 153) der anderen Spulenelemente (110, 120) versetzt ist.
Spule gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule eine von einer Vielzahl von Spulen ist, die die gleiche Phase haben und die in der Umfangsrichtung des Stators (10) zueinander benachbart sind, die versetzten Herausführungsabschnitte (155) der Spulen der gleichen Phase durch einen Verbindungsdraht (201, 202, 203) der gleichen Phase miteinander verbunden sind, die Herausführungsabschnitte (150, 151, 152, 153, 154, 155) sich in einer Achsrichtung des Stators (10) erstrecken, und der Verbindungsdraht (201, 202, 203) derselben Phase an einer axialen Endfläche des Stators (10) in der Radialrichtung außerhalb einer Innenumfangsfläche des Stators (10) angeordnet ist und sich zwischen den Herausziehabschnitten (150, 151, 152, 153, 154, 155) erstreckt.
Spule gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsdraht (201, 202, 203) der gleichen Phase mit jeder einer Vielzahl von Phasen versehen ist, die Verbindungsdrähte (201, 202, 203), die der Vielzahl von Phasen entsprechen, sich relativ zu einer Ebene schräg erstrecken, die senkrecht zu der Achsrichtung des Stators (10) in einem Zustand verläuft, in welchem die Verbindungsdrähte (201, 202, 203) einander in der Achsrichtung des Stators (10) überlappen.
Spule gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Spulenelementen (110, 120, 130), die in der Radialrichtung des Stators (10) benachbart zueinander sind, das Spulenelement (120, 130), das sich in der Radialrichtung des Stators (10) innen befindet, eine Anzahl von Wicklungen des leitfähigen Drahts hat, die gleich oder kleiner als jene des Spulenelements (110, 120) ist, das sich in der Radialrichtung des Stators (10) außen befindet.
Spule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zwei ersten Schlitzeinsetzteile (41, 42, 143, 144) und einer der zwei zweiten Schlitzeinsetzteile (51, 52, 146, 147) in verschiedenen Schlitzen (21) angeordnet sind und der andere der zwei ersten Schlitzeinsetzteile (41, 42, 143, 144) und der andere der zwei zweiten Schlitzeinsetzteile (51, 52, 146, 147) in verschiedenen Schlitzen (21) angeordnet sind.
Spule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zwei ersten Schlitzeinsetzteile (143, 144) und einer der zwei zweiten Schlitzeinsetzteile (146, 147) in dem gleichen Schlitz (21a) angeordnet sind, und der andere von den zwei ersten Schlitzeinsetzteilen (143, 144) und der andere von den zwei zweiten Schlitzeinsetzteilen (146, 147) in dem gleichen Schlitz (21b) angeordnet sind.
Stator, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Statorkern (20) mit einer Innenumfangsfläche und Schlitzen (21, 21a, 21b), die sich in der Innenumfangsrichtung des Statorkerns (20) öffnen und die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und die Spule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, die in die Schlitze (21, 21s, 21b) des Statorkerns (20) eingesetzt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Spule mit einem ersten Wicklungsabschnitt (40, 141), der zwei Schlitzeinsetzteile (41, 42, 143, 144) und zwei Spulenendteile (43, 145) aufweist, und einem zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142), der zwei Schlitzeinsetzteile (51, 52, 146, 147) und zwei Spulenendteile (53, 148) aufweist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Hochkantwickeln eines einzelnen, leitfähigen Rechteckdrahtes, um den ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und den zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142) auszubilden, die durch einen Verbindungsabschnitt (60, 61) miteinander verbunden sind; Ausbilden eines gekröpften Bereichs (46) in jedem der Spulenendteile (43, 145) des ersten Wicklungsabschnitts (40, 141) und des zweiten Wicklungsabschnitts (50, 142); und Formen des Verbindungsabschnitts (60, 61) und Ausrichten der zwei Schlitzeinsetzteile (41, 42, 51, 52, 143, 144, 146, 147) eines jeden von dem ersten Wicklungsabschnitt (40, 141) und dem zweiten Wicklungsabschnitt (50, 142) mit zwei aus einer Vielzahl von Schlitzen (21, 21a, 21b) des Statorkerns (10), die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.