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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehende elektrische Maschine, die z. B. als elektrischer Motor oder Dynamo in Fahrzeugen verwendet wird.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Eine herkömmliche drehende elektrische Maschine, die einen Rotor, einen Statorkern und einen Stator aufweist, ist allgemein bekannt.
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Der Rotor weist eine Mehrzahl von Paaren von in eine Umfangsrichtung angebrachten magnetischen Polen auf. Der Statorkern weist eine Mehrzahl von Nuten auf, die in eine Radialrichtung des Rotors zugewandt angebracht sind und in Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Stator weist eine Statorwicklung auf, die wenigstens drei Phasen der um die Nuten gewickelten Phasenwicklungen aufweist.
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Um eine komplizierte Steckarbeit und Verbindungsarbeit der Verdrahtungen der Phasenwicklungen auf einem Spulenende zu verringern, ist eine Relaisschaltung (fortan eine Anschlussbox), die derart ausgestaltet ist, dass sie eine Dreiphasenschaltung konfiguriert, wenn die Verlegungsverdrahtungen von jedem Ende der Mehrzahl der von dem Spulenende bei einer Rückseite aus verlaufenden Phasenwicklungen verbunden sind, die verwendet werden, in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-104081 offenbart.
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Die hier verwendete Anschlussbox wird durch Umspritzen bzw. Einsatzspritzen von einer Mehrzahl von Einführstromleitern in einer Harzform gebildet und ist in einer flachen plattenförmigen Ringform ausgebildet.
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Nebenbei ist eine in der in der vorstehend erwähnten
Offenlegung Nr. 2010-104081 offenbarten drehenden elektrischen Maschine derart ausgebildet, dass sie die Verlegungsverdrahtungen von jedem Ende der Mehrzahl der Phasenwicklungen, die von dem Spulenende bei der Rückseite aus verlaufen, durchgehend in Umfangsrichtung des Spulenendes verteilt.
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Dadurch gibt es ein Problem, dass die Anschlussbox in der Größe zunehmen kann, wenn die Anschlussbox, zu der die Einführstromleiter einsatzgeformt sind, die die vorbestimmte Verlegungsverdrahtungen verbinden, in einer Ringform ausgebildet ist, so dass sie durchgehend der Umfangsrichtung des Spulenendes entspricht.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehend dargelegten Probleme durchgeführt und deren Aufgabe ist es, eine drehende elektrische Maschine zu schaffen, die eine Anschlussbox minimiert, bei der Anschlüsse, in denen von einem Stator verlegte bzw. gezogene bzw. aus verlaufende Phasenwicklungen elektrisch verbunden sind, eingebettet sind.
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In einer drehenden elektrischen Maschine nach einem ersten Aspekt weist die drehende elektrische Maschine eine Rotor, der eine Mehrzahl von Paaren von in einer Umfangsrichtung angebrachten magnetischen Pole auf, einen Statorkern, der einen Statorkern mit einer Mehrzahl von Nuten, die in der Umfangsrichtung angebracht sind und die dem Rotor in einer Radialrichtung und einer durch wenigstens drei Phasen von um die Nuten herumgewickelten Phasenwicklungen ausgebildete Statorwicklung zugewandt ist, und eine Anschlussbox auf, die darin eingebettete Anschlüsse aufweist, die elektrisch die von dem Stator aus verlaufenden Phasenwicklungen verbindet.
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Jede Phasenwicklung weist erste Enden und zweite Enden auf, und wenigstens ein Ende jeder Phasenwicklung der gleichen Axialrichtung verlaufen in die in Umfangsrichtung des Statorkerns angrenzenden Nuten, und unter den Enden jeder Phasenwicklung, sind die Enden, die als Verbindungsverdrahtungen zwischen den Phasen dienen, mit den entsprechenden Anschlüssen der Anschlussbox verbunden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Statorwicklung ausgebildet, so dass wenigstens eines von den Enden jeder Phasenwicklung zu einer Stelle in dem vorbestimmten Bereich in der Umfangsrichtung des Statorkerns ansammelt.
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Dadurch ist die Länge der Umfangsrichtung der Anschlüsse, zu der die Enden als Verbindungsdrähte zwischen den Phasen jeder Phasenwicklung verwendet werden, verbunden, und die Länge der Umfangsrichtung der Anschlussbox, bei der die Anschlüsse eingebettet sind, können verkürzt sein.
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Dadurch kann die Anschlussbox, bei der die Anschlüsse, die jede Phasenwicklung elektrisch verbindet, eingebettet sind, stark miniaturisiert werden.
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Dadurch, wenn der Bereich (Region), der/die das Spulenende der Statorwicklung durch die Anschlussbox abdeckt, klein hergestellt werden, eine Möglichkeit zum Blockieren des Kühleffekts vermeidbar, der durch Ventilieren eines Kühlwinds zu dem Stator erhalten wird, der Wärme während des Betriebs der drehenden elektrischen Maschine erzeugt.
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Darüber hinaus war durch die Miniaturisierung der Anschlussbox eine Reduzierung der Materialkosten usw. möglich und die Gesamtkosten können somit verringert werden.
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In der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem zweiten Aspekt, wobei sich jede Phasenwicklung über einem Winkelbereich von (2X – 1) × 360/2XP [Grad] (wobei X die Anzahl der Phasen ist und P die Anzahl der Polpaare ist) in dem Statorkern erstreckt.
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In der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem dritten Aspekt, wobei die entsprechenden ersten Enden und die entsprechenden zweiten Enden jeder Phasenwicklung in den gleichen Nuten angeordnet sind.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem vierten Aspekt, wobei konkave Nuten, die sich in Axialrichtung erstrecken, bei der die Enden jeder Phasenwicklung angeordnet sind, in der Innenoberfläche und/oder der Außenoberfläche der Anschlussbox ausgebildet sind.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem fünften Aspekt, wobei die Enden, die als Ausgabeleitungen unter den Enden jeder Phasenwicklung dienen, in den konkaven Nuten angeordnet sind.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem sechsten Aspekt, wobei die Enden, die als Verbindungsdrähte zwischen den Phasen unter den Enden jeder Phasenwicklung dienen, in den konkaven Nuten angeordnet sind.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem siebten Aspekt ist ein Temperaturdetektor, der die Temperatur der Anschlussbox erfasst, in der Anschlussbox eingebettet. Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem achten Aspekt, wobei Anschlüsse, die mit Eingabe- und Ausgabeleitungen des Temperaturdetektors verbunden sind, in der Anschlussbox eingebettet und die Anschlüsse verlaufen aus der Anschlussbox.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem neunten Aspekt ist die Anschlussbox an den Stator mit einem Haftmaterial fixiert.
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Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß einem zehnten Aspekt sind freiliegende Abschnitte der Anschlüsse und Verbindungsabschnitte der Anschlüsse und die Phasenwicklungen durch das Haftmaterial abgedeckt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Bei den begleitenden Figuren zeigt:
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1 eine Schnittansicht in Axialrichtung, die schematisch einen Aufbau einer drehenden elektrischen Maschine in einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2 ein perspektivisches Diagramm, dass schematisch einen ganzen Stator in der ersten Ausführungsform darstellt;
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3 eine Schnittansicht des Stators in einer senkrechten Richtung zu einer Achse in der ersten Ausführungsform;
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4 ein Diagramm, dass einen Zustand des Einführens von Segmentstromleitern in Nuten eines Statorkerns in der ersten Ausführungsform darstellt;
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5 Verbindungsdiagramme eines Statorwicklungsdrahts, der den Stator in der ersten Ausführungsform ausbildet;
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6 eine Schnittansicht, die den Anordnungsbereich der Phasenwicklungsverlegungsteile des Stators in der ersten Ausführungsform darstellt;
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7A eine perspektivische Ansicht einer Anschlussbox in der ersten Ausführungsform;
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7B eine perspektivische Explosionsansicht der in der Anschlussbox in der ersten Ausführungsform eingebetteten Anschlüsse;
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8 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem die Anschlussbox an einem Spulenende der Statorwicklung in der ersten Ausführungsform installiert ist;
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9 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem die in 6 gezeigte Anschlussbox an das Spulenende angehaftet ist;
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10A eine perspektivische Ansicht einer Anschlussbox in einer zweiten Ausführungsform; und
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10B eine perspektivische Explosionsansicht von in der Anschlussbox der zweiten Ausführungsform eingebetteten Anschlüssen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug auf die Figuren wird nachstehend eine Ausführungsform einer drehenden elektrischen Maschine beschrieben, die die vorliegende Erfindung betrifft.
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[Erste Ausführungsform]
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Eine drehende elektrische Maschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird als ein AC-Generator für Fahrzeuge verwendet, und wie in 1 gezeigt, weist die drehende elektrische Maschine 1 einen Stator 20, einen Rotor 50, ein Frontgehäuse 4A und ein Rückgehäuse 4B, und einen Gleichrichter 5 auf.
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Der Stator 20 arbeitet als ein Anker und der Rotor 15 arbeitet als ein magnetisches Feldsystem. Das Frontgehäuse 4A und das Rückgehäuse 4B stützen den Rotor 15 ab. Das Frontgehäuse 4A und das Rückgehäuse 4B nehmen auch den Stator 20 sandwichartig auf und fixieren ihn mit Befestigungsbolzen 4C. Der Gleichrichter 5 wandelt Wechselstrom-elektrische Leistung in Gleichstrom-elektrische Leistung.
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Der Rotor 15 rotiert einheitlich mit einer Welle 6, und weist einen lundellartigen Polkern 7 bzw. Polkern 7 vom Lundell-Typ, eine Feldspule 8, Kollektorringe 9 und 10, und ein gemischtes Querstromgebläse 11 und ein Radialgebläse 12 als Ventilator auf.
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Die Welle 6 ist mit einer Riemenscheibe 16 verbunden und wird durch eine Maschine (nicht gezeigt) des Fahrzeugs angetrieben.
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Der lundellartige Polkern 7 wird durch Kombinieren eines Satzes von Polkernen gebildet.
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Der lundellartige Polkern 7 wird durch eine an der Welle 6 angebrachte Vorsprungsektion 7a, einer in Radialrichtung von beiden Enden der Vorsprungssektion 7a verlängerten Scheibensektion 7b, und sechzehn klauenartige magnetische Polsektionen 7c gebildet.
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Der Diagonalventilator 11 bei einer Riemenscheibenseite weist ein Geflecht auf, das eine Neigung eines spitzen Winkels und eines rechten Winkels relativ zu einer Basisplatte 11a aufweist, die an einer Endoberfläche des Polkerns 7 durch Schweißen, usw. angeschweißt ist, und der Diagonalventilator 11 dreht sich einheitlich mit dem Rotor 15.
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Der Radialventilator 12 bei einer gegenüberliegenden Seite der Riemenscheibe 16 weist lediglich Geflechte auf, die einen Winkel eines rechten Winkels relativ zu einer Basisplatte 12a aufweisen, die an die Endoberfläche des Polkerns 7 durch Schweißen, usw. geschweißt ist.
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Eine Einlassöffnung 17 ist an eine Endfläche in einer Axialrichtung des Gehäuses 4 angeordnet.
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Zudem sind Ausgabeöffnungen 18 der Kühlluft in beiden Schulterteilen in dem Umfang des Gehäuses 4 entsprechend den Außenseiten in Radialrichtung eines ersten Spulenendes 41 und eines zweiten Spulenendes 42 des Stators 20 ausgebildet.
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Der Gleichrichter 5 ist an einem Ende des AC-Generators 1 gegenüberliegend zu der Riemenscheibe 16 angeordnet.
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Dadurch wird die erste Spule 41 so angeordnet, dass sie mit dem Gleichrichter 5 abgestimmt ist.
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Der Rotor 15 weist eine Mehrzahl von Paaren von magnetischen Polen in einer Umfangsseite des Stators 20 auf, der einem Inneren davon in Radialrichtung zueinander zugewandt ist. Die magnetischen Pole sind in Umfangsrichtung mit vorbestimmten Separatoren dazwischen angeordnet, so dass die Polaritäten abwechselnd unterschiedlich sind.
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Die magnetischen Pole sind mit einer Mehrzahl von in vorbestimmten Positionen des Rotors 15 eingebetteten Permanentmagneten angeordnet.
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Die Anzahl der Magnetpole des Rotors 15 ist nicht darauf beschränkt, sondern es weicht abhängig von einer drehenden elektrischen Maschine ab.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Rotor mit acht Paaren von Polen (N-Pole: 8, S-Pole: 8) verwendet.
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Wie in 2 bis 9 gezeigt, besteht der Stator 20 aus einem Statorkern 30, einer Statorwicklung 40 und einer Anschlussbox 60.
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Der Statorkern 30 weist eine Mehrzahl von Nuten 31 auf, die in Umfangsrichtung angebracht sind. Die Nuten 31 sind in einer der Radialrichtung zugewandten Außenseite des Rotors 15 angeordnet.
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Die Statorwicklung 40 ist durch zwei Sätze von um die Nuten 31 herumgewickelten Dreiphasenwicklungen 43 und 44 ausgebildet.
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Die Anschlussbox 60 weist darin eingebettete erste bist sechste Anschlüsse 71 bis 76 auf, die elektrische Phasenwicklungen a bis l verbinden, die die Statorwicklung 40 ausbilden.
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Ferner sind Isolierpapiere 37, die zwischen dem Statorkern 30 und der Statorwicklung 40 elektrisch isolieren, entlang einer Peripheriewandoberfläche jeder Nut 31 des Statorkerns 30 angeordnet (Bezugnehmend auf 4).
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Der Statorkern 30 ist zwischen dem Frontgehäuse 4A und dem Rückgehäuse 4B sandwichartig aufgenommen und fixiert.
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Der Statorkern 30 ist einheitlich durch Laminieren einer Mehrzahl von ringförmigen elektromagnetischen Blechen in Axialrichtung ausgebildet.
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Darüber hinaus sind dünne Isolierfilme zwischen laminierten elektromagnetischen Blechen angeordnet.
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Der Statorkern 30 bildet ein ringförmiges Hinterkernteil 33 und eine Mehrzahl von Zahnteilen 34. Die Zahnteile 34 stehen von dem Hinterkernteil 33 in Richtung Inneres in Radialrichtung hervor, und sind in Umfangsrichtung mit vorbestimmten Separatoren angeordnet. Die Nuten 31 sind zwischen den angrenzenden Zähneteilen 34 ausgebildet.
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Zwei Nuten 31 sind für jede Phase der Statorwicklung 40 ausgebildet, die sechs Phasen relativ zu der Anzahl der magnetischen Pole des Rotors 15 (acht Paare von Polen) aufweist. Das bedeutet, dass die zwei Nuten 31s für jeden Pol jeder Phase ausgebildet sind.
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Die 96 Nuten 31 sind bei gleichen Abständen in Umfangsrichtung von 8 × 6 × 2 = 96 in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet.
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Die Statorwicklung 40 wird durch eine Mehrzahl von wesentlichen U-förmigen Segmentstromleitern 50 gebildet, deren Enden sich gegenseitig verbinden.
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Das Meiste des Umfangs des Segmentstromleiters 50 mit Ausnahme der beiden Enden ist durch eine Isolierschicht (nicht gezeigt) abgedeckt.
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Die Segmentstromleiter 50 nehmen ein U-förmiges Segment an, das durch ein Paar von parallel angeordneten geraden Abschnitten 51 und 51 und ein Umkehrteil 52, das Enden des Paars der geraden Abschnitte 51 und 51, wie in 4 gezeigt, gegenseitig verbindet.
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Ein gestufter Kopfabschnitt 53, der sich entlang einer Endoberfläche 30a des Statorkerns 30 erstreckt, ist in einer Mittelsektion des Umkehrteils 52 ausgebildet, und beide Seiten des gestuften Kopfabschnitts 53 sind mit schrägen Abschnitten vorgesehen, die sich bei einem vorbestimmten Winkel relativ zu der Endoberfläche 30A des Statorkerns neigen.
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Zudem ist ein Satz von zwei Stücken von Segmentstromleitern 50A und 50B in 4 gezeigt, die durch Eingeführt sein in die zwei angrenzenden Nuten 31 und 31 mit den gleichen Phasen angeordnet sind.
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Das Paar von geraden Abschnitten 51 und 51 des U-förmigen Segmentstromleiters 50 ist in die zwei vorbestimmten Nuten 31 und 31, aufgeteilt in einer Polteilung, des Statorkerns 30 von einem Ende in der Axialrichtung eingeführt.
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Somit werden die geraden Abschnitte 51 einer vorbestimmten Anzahl der Segmentstromleiter 50 in alle Nuten 31 eingeführt.
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Die Gesamten der sechs geraden Abschnitte 51 sind in einer Reihe (sechs Schichten) in den Radialrichtungen jeder Nuten 31 in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform angeordnet (Bezug nehmen auf 3 und 6).
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Anschließend sind die offenen Enden des Paars der geraden Abschnitte 51 und 51, die von den Nuten 31 zu dem anderen Ende des Statorkerns 30 in Axialrichtung hervorstehen, gebogen, so dass sich die Enden in Umfangsrichtung mit einem vorbestimmten Winkel gegenüberliegend zueinander neigen, und schiefe bzw. schräge Sektionen (nicht gezeigt) mit einer Länge einer ungefähren halben Polteilung werden ausgebildet.
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Ferner werden bei dem anderen Ende in der Axialrichtung des Statorkerns 30 die Enden der vorbestimmten schrägen Sektionen des Segmentstromleiters 50 durch Schweißen verbunden und elektrisch in einem vorbestimmten Muster verbunden.
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Dadurch ist durch Verbinden der vorbestimmten Segmentstromleiter 50 in Serie die Statorwicklung 40 ausgebildet, die aus ersten und zweiten Dreiphasenwicklungen 43 und 44 bestehen, die spiralförmig durch Wellenwicklung in Umfangsrichtung entlang der Nuten 31 des Statorkerns 30 gewickelt sind.
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Daneben weisen zwei Sätze der ersten und zweiten Dreiphasenwicklungen 34 und 44 einen Phasenunterschied von 30 Grad elektrischer Winkel zueinander auf.
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Das ringförmige erste Spulenende 40, in dem die Umkehrteile 52 der von der Endoberfläche 30A des Statorkerns 30 hervorstehenden Segmentstromleiter 50 in Radialrichtung geschichtet werden, ist in einem Ende in Axialrichtung der Statorwicklung 40 auf die vorstehend erwähnte Weise ausgebildet.
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Darüber hinaus ist das kreisförmige zweite Spulenende 42, in dem die Enden der von der Endoberfläche 30A des Statorkerns 30 hervorstehenden Segmentstromleiter 50 in Radialrichtung geschichtet sind, in dem anderen Ende in Axialrichtung der Statorwicklung 40 ausgebildet.
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Zudem ist eine Wicklung (Spule), die sich dreimal um den Statorkern 30 herumdreht, in jeder Phase der Statorwicklung 40 durch die Standard U-förmigen Segmentstromleiter 50 ausgebildet.
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Allerdings sind in jeder Phase der Statorwicklung 40 ein Segment, das Verlegungsverdrahtungen für Ausgaben und Verlegungsverdrahtungen für neutrale Punkte einheitlich aufweist, und ein Segment, dass ein Umkehrteil, das eine erste Runde und eine zweite Runde verbindet, um ein anderes Umkehrteil, das die zweite Runde und eine dritte Runde verbindet, auf, aus verschiedenen Segmenten gebildet, die unterschiedlich zu den eigentlichen Segmentstromleitern 50 sind.
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Die in 5 gezeigte Statorwicklung 40 ist durch Verbinden von Enden der Verdrahtungen jeder Phase der Statorwicklung 40 mit den verschiedenen Segmenten ausgebildet.
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Die Statorwicklung 40 der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5 gezeigt, durch die durch Verbinden von sechs Phasenwicklungen a bis f ausgebildeten Dreiphasenwicklungen 43 und der durch Verbinden von Sechsphasenwicklungen g bis l ausgebildeten zweiten Dreiphasenwicklung 44 gebildet.
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In diesem Fall bildet für die ersten Dreiphasenwicklungen 43 eine Phasenwicklung a eine X-Phase eines Y-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung e bildet eine Y-Phase des Y-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung c bildet eine Z-Phase des Y-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung b bildet eine U-Phase eines Δ-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung f bildet eine V-Phase des Δ-Wicklungsteils, und eine Phasenwicklung d bildet eine W-Phase des Δ-Wicklungsteils aus.
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Ferner bildet für die zweite Dreiphasenwicklung 44 eine Phasenwicklung g die U-Phase des Y-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung k bildet die V-Phase des Y-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung i bildet die W-Phase des Y-Wicklungsteils, eine Phasewicklung l bildet die x-Phase des Δ-Wicklungsteils, eine Phasenwicklung j bildet die V-Phase des Δ-Wicklungsteils, und eine Phasenwicklung h bildet die Z-Phase des Δ-Wicklungsteils.
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Wie in 6 gezeigt, weist jede Phasenwicklung a bis l jeweils erste Enden a1 bis l1 und zweite Enden a2 bis l2 als Verlegungsverdrahtungen auf, und die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 sind in den gleichen Nuten 31 angeordnet.
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Anschließend verläuft jede Phasenwicklung a bis l in der gleichen Richtung (die zweite Spulende 42 Seite) in Axialrichtung von Nuten 31, deren beiden Enden, d. h. die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 grenzen in Umfangsrichtung des Statorkerns 30 an.
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Das bedeutet, dass die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l in einem Zustand sind, bei dem sie sich, wie in 3 gezeigt, in einem Bereich innerhalb eines Winkelbereichs eines vorbestimmten Winkels θ in dem Stator 20 ansammeln.
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Der Winkel θ kann aus der nachstehenden Formal 1 erhalten werden, wenn die Anzahl der Phasen der Statorwicklung 40 auf X eingestellt wird und die Anzahl der Polpaare des Rotors 15 auf P eingestellt wird.
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Da X = 6 und P = 8 in der vorliegenden Erfindung sind, wird der Winkel θ 41,25 Grad sein. θ = (2X – 1) × 360/2XP [Grad] Formel 1
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Darüber hinaus sind in 6 die zweiten Enden a2, c2, e2, g2, i2 und k2 der Phasenwicklung a, c, e, g, i und k, die in der Umfangsseite (oberen Seite in 6) der Nuten 31 positioniert sind, die Ausgabeleitungen 46.
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Die zweiten Enden b2, d2, f2, h2, j2 und l2 der anderen Phasenwicklung b, d, f, h, j und l sind Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen.
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Ferner sind die ersten Enden a1 bis l1 der Phasenwicklungen a bis l, die in der Innenseite (untere Seite in 6) der Nuten 31 positioniert sind, auch die Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen.
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Die Anschlussbox 60 bildet eine Harzform aus, in der die in 7B gezeigten ersten bis sechsten sechs Anschlüsse 71 bis 76 eingebettet sind, wie in 7A gezeigt.
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Diese Anschlussbox 60 bildet eine Kreisbogenform entsprechend einem Teil des kreisförmigen zweiten Spulenendes 42 der Statorwicklung 40.
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Die Länge der Anschlussbox 60 in Erstreckungsrichtung (die Umfangsrichtung) ist, wie in 3 gezeigt, ungefähr die gleiche wie der eckige Bereich des Winkel θ in dem Stator 20.
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Zwölf konkave Nuten 61 der Innenseite, die sich in Axialrichtung erstrecken, sind zu gleichen Abständen in Umfangsrichtung in der Innenoberfläche der Anschlussbox 60 ausgebildet.
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Ferner sind die zwölf konkave Nuten 62 der Außenseite, die sich in Axialrichtung erstrecken, zu gleichen Abständen in Umfangsrichtung in der Außenoberfläche der Anschlussbox 60 ausgebildet.
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Die ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 sind mit elektrischen Stromleitern ausgebildet, wie z. B. Kupfer in einer vorbestimmten Form.
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Die ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 bestehen aus Basisteilen 71a bis 76a, die sich entlang der Erstreckungsrichtung (die Umfangsrichtung) der kreisbogenförmigen Anschlussbox 60 erstrecken, je zwei Innenerhöhungsteile 71b bis 76b, die von den Basisteilen 71a bis 76a zu der Innenoberflächenseite der Anschlussbox 60 ansteigen, und Außenringteile 71c bis 76c, die von den Basisteilen 71a bis 76a zu der Außenoberflächenseite der Anschlussbox 60 ansteigen.
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Die Innenerhöhungsteile 71b bis 76b sind in den konkaven Nuten 61 der Innenseite der Anschlussbox 60 angeordnet, und die Außenanstiegsteile 71c bis 76c sind der konkaven Nuten 62 der Außenseite der Anschlussbox 60 angeordnet.
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Spitzen der Innenseitenerhöhungsteile 71b bis 76b und Außenerhöhungsteil 71b 76c stehen nach oben über eine obere Oberfläche der Anschlussbox 60 hervor.
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Die ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 sind in der Anschlussbox 60 eingebettet, bei der jedes Basisteil 71a bis 76a elektrisch isoliert und gemeinsam gestapelt sind.
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Wie in 8 gezeigt, ist die Anschlussbox 60 in dem Winkelbereich des Winkels θ, mit dem die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 zu jeder Phasenwicklung a bis l verlaufen (Bezugnehmend auf 3), auf einer Endoberfläche in Axialrichtung des zweiten Spulenendes 42 der Statorwicklung 40 angeordnet.
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Nachdem die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder in 6 gezeigten Phasenwicklung a bis l in den vorbestimmten konkaven Nuten 61 der Innenseite oder den konkaven Nuten 62 der Außenseite angeordnet sind, die in der Innenoberfläche oder der Außenoberfläche der Anschlussbox 60 ausgebildet sind, die als die Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen verwendeten vorbestimmten Enden mit den vorbestimmten Erhöhungsteilen der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 durch Schweißen, usw. verwendet werden, die in den gleichen konkaven Nuten 61 der Innenseite oder den gleichen konkaven Nuten 62 der Außenseite angeordnet sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind bezugnehmend auf den ersten Anschluss 71 das erste Ende a1 der Phasenwicklung a und das erste Ende b1 der Phasenwicklung b mit den Innenerhöhungsteilen 71b und 71d verbunden, und das zweite Ende f2 der Phasenwicklung f ist mit dem Außenerhöhungsteil 71c verbunden.
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Darüber hinaus sind bezüglich dem zweiten Anschluss 72 das erste Ende j1 der Phasenwicklung j und das erste Ende k1 der Phasenwicklung k mit den Innenerhöhungsteilen 72b und 72b verbunden, und das zweite Ende l2 der Phasenwicklung l ist mit dem Außenerhöhungsteil 72c verbunden.
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Ferner sind bezugnehmend auf den dritten Anschluss 73 das erste Ende c1 der Phasenwicklung c und das erste Ende d1 der Phasenwicklung d mit den Innenerhöhungsteilen 73b und 73b verbunden, und das zweite Ende b2 der Phasenwicklung b ist mit dem Außenerhöhungsteil 73c verbunden.
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Ferner sind bezugnehmend auf den vierten Anschluss 74 das erste Ende l1 der Phasenwicklung l und das erste Ende g1 der Phasenwicklung g mit den Innenerhöhungsteilen 74b und 74b verbunden, und das zweite Ende h2 der Phasenwicklung h ist mit dem Außenerhöhungsteil 74c verbunden.
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Ferner bezugnehmend auf den fünften Anschluss 75 sind das erste Ende e1 der Phasenwicklung e und das erste Ende f1 der Phasenwicklung f mit den Innenerhöhungsteilen 75b und 75b verbunden, und das zweite Ende d2 der Phasenwicklung d ist mit dem Außenerhöhungsteil 75c verbunden.
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Ferner sind bezugnehmend auf den sechsten Anschluss 76 das erste Ende h1 der der Phasenwicklung h und das erste Ende i1 der Phasenwicklung i mit den Innenerhöhungsteilen 76b und 76b verbunden, und das zweite Ende j2 der Phasenwicklung j ist mit dem Außenerhöhungsteil 76c verbunden.
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Anschließend ist die Anschlussbox 60 mit der Endoberfläche in Axialrichtung des zweiten Spulenendes 72 mit einem Haftmaterial 63, wie in 9 gezeigt, fest fixiert.
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Zudem ist als das Haftmaterial 63 beispielsweise ein Epoxidharz, usw. verwendbar.
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Darüber hinaus wird ein Isolierprozess, wie z. B. eine Abdeckung mit Isoliermaterialen 64, wie z. B. einem granulatartigem Materialharz oder Epoxidharz, an die freiliegenden Abschnitte der elektrischen Stromleiter der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 und an die Verbindungsabschnitte der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 und der Phasenwicklung a bis l angewandt.
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Gemäß der drehenden elektrischen Maschine 1 der vorliegenden Ausführungsform, die wie vorstehend ausgestaltet ist, wenn die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l von den Nuten 31 aus verlaufen, die in Umfangsrichtung des Statorkerns 30 in der gleichen Axialrichtung angrenzen, und unter den Enden jeder Phasenwicklung die Enden, die als die Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen dienen, mit den ersten bis sechsten Anschlüssen 71 bis 76 der Anschlussbox 60 verbunden sind, und die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l sammeln sich an einer Stelle des vorbestimmten Winkelbereichs (der Bereich des Winkels θ) in Umfangsrichtung des Statorkerns 30.
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Dadurch kann, wenn die Länge in Umfangsrichtung der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76, die mit die als Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen jeder Phasenwicklung a bis l verwendeten Enden verbunden sind, und die Länge in Umfangsrichtung der Anschlussbox 60, bei der die ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 eingebettet sind, verkürzt werden können, die Anschlussbox 60, bei der die ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 eingebettet sind, die jede Phasenwicklung a bis l elektrisch verbindet, stark miniaturisiert werden.
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Dadurch ist, wenn der Bereich (Region), der (die) das zweite Spulenende 42 der Statorwicklung 40 durch die Anschlussbox 60 abdeckt, klein hergestellt werden kann, eine Möglichkeit zum Blockieren des Kühleffekts vermeidbar, der durch Ventilieren eines Kühlwinds zu dem Stator 20 erhalten wird, der Wärme während des Betriebs der drehenden elektrischen Maschine erzeugt.
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Darüber hinaus wird durch die Miniaturisierung der Anschlussbox 60 eine Verringerung der Materialkosten, usw. möglich, und somit können Gesamtkosten reduziert werden.
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Insbesondere kann, wenn sich jede Phasenwicklung a bis l der vorliegenden Ausführungsform über den Winkelbereich des Winkels θ in dem Stator 20 erstreckt, die Miniaturisierung der Anschlussbox 60 zuverlässiger und einfacher realisiert werden.
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Ferner kann, wenn die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l in den gleichen Nuten 31 angeordnet sind, die Verlegungsverdrahtungen jeder Phasenwicklung a bis l an einer Stelle angesammelt werden, wodurch die Miniaturisierung der Anschlussbox 60 zuverlässig und einfacher realisiert werden kann.
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Darüber hinaus sind in den konkaven Nuten 61 der Innenseite und den konkaven Nuten 62 der Außenseite, in denen jeweils die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l angeordnet sind, in der Innenseite und der Außenseite der Anschlussbox 60 in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet.
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Dadurch ist, wenn Trennwände zwischen den Enden von jeder Phasenwicklung a bis l ausgebildet, die in den angrenzenden konkaven Nuten 61 der Innenseite oder den konkaven Nuten 62 der Außenseite angeordnet sind, eine gute Isolation zwischen jeder Phasenwicklung a bis l sichergestellt.
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Ferner wird, wenn die konkaven Nuten 61 der Innenseite und die konkaven Nuten 62 der Außenseite als eine Führung der Verlegungsverdrahtungen jeder Phasenwicklung a bis l dienen, wenn der Stator 20 an die Anschlussbox 60 montiert ist, eine Ausrichtung einfach, wenn die Verlegungsverdrahtungen zu den ersten bis sechsten Anschlüssen 71 bis 76 verbunden sind.
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Ferner können, wenn die Enden, die als Ausgabeleitungen 46 unter den Enden jeder Phasenwicklung a bis l dienen, in den konkaven Nuten 62 der Außenseite in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind, Vibrationen der Ausgabeleitungen 46 unterdrückt werden, die durch die Erregung des Rotors 15 bewirkt werden.
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Ferner kann, wenn die Anschlussbox 60 an das zweite Spulenende 42 des Stators 20 mit dem Haftmaterial 63 in der vorliegenden Ausführungsform fixiert ist, eine Vibration der Anschlussbox 60 unterdrückt werden, und eine Vibration der Verlegungsverdrahtungen, die zu den ersten bis sechsten Anschlüssen 71 bis 76 der Anschlussbox 60 verbunden sind, können verringert werden.
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Ferner wird, wenn die freiliegenden Abschnitte der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 und die Verbindungsabschnitte der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 und jede Phasenwicklung a bis l durch das Isoliermaterial 64 in der vorliegenden Ausführungsform abgedeckt sind, die gute Isolierung jeder Phasenwicklung a bis l sichergestellt.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die drehende elektrische Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 10a und 10b erläutert.
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Die drehende elektrische Maschine der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bezüglich einer Anschlussbox 160, in der ein Temperaturdetektor 80, der die Temperatur der Anschlussbox 160 erfasst, dazu hinzugefügt ist.
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Dadurch werden in der zweiten Ausführungsform Komponenten, die identisch oder ähnlich zu jenen in der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen gegeben, und deren Strukturen und Merkmale werden nicht beschrieben, um eine redundante Erläuterung zu vermeiden.
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Die Anschlussbox 160 der zweiten Ausführungsform wird durch eine Harzform gebildet, bei der die in 10b gezeigten ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76, der Temperaturdetektor 80 und Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 81 und 82, wie in 10a gezeigt, eingebettet sind.
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Die Anschlussbox 160 ist in einer Kreisbogenform entsprechend dem Teil des kreisförmigen, zweiten Spulenendes 42 der Statorwicklung 40 wie die erste Ausführungsform ausgebildet.
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Obwohl die Länge der Anschlussbox 160 in Erstreckungsrichtung (die Umfangsrichtung) ungefähr die gleiche ist, wie der eckige Bereich des Winkels θ in dem in 3 gezeigten Stator 20, um die Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 81 und 82 des Temperaturdetektors 80 von der Anschlussbox 160 herauszuziehen, ist sie etwas länger gemacht bzw. angefertigt als die Anschlussbox 60 der ersten Ausführungsform.
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Die zwölf konkaven Nuten 61 der Innenseite, die sich in Axialrichtung erstrecken, sind zu gleichen Abständen in Umfangsrichtung in der Innenoberfläche der Anschlussbox 160, wie bei der ersten Ausführungsform, ausgebildet.
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Ferner sind die zwölf konkaven Nuten 62 der Außenseite, die sich in Axialrichtung erstrecken, zu gleichen Abständen in Umfangsrichtung in der Außenoberfläche der Anschlussbox 160, wie bei der ersten Ausführungsform, ausgebildet.
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Die ersten bis sechsten sechs Anschlüsse 71 bis 76 sind die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform und sind in der zweiten Anschlussbox 160 eingebettet, die einheitlich aus der Harzform, wie bei der ersten Ausführungsform, besteht.
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Das bedeutet, dass die Innenerhöhungsteile 71b bis 76b der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 in den konkaven Nuten 61 der Innenseite der Anschlussbox 160 angeordnet sind, und die Außenerhöhungsteile 71c bis 76c der ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 sind in den konkaven Nuten 62 der Außenseite der Anschlussbox 160 angeordnet.
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Der Temperaturdetektor 80 ist in einer vorbestimmten Position der Anschlussbox 160 eingebettet und die Temperatur der Anschlussbox 160 wird erfasst, die durch die Verlegungsverdrahtungen und den ersten bis sechsten Anschlüsse 71 bis 76 jeder Phasenwicklung a bis l erwärmt wird.
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Ferner sind die Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 80 und 82, zu der die jeweiligen Eingabe- und Ausgabeleitungen des Temperaturdetektors 80 verbunden sind, in der Anschlussbox 160 eingebettet. Die Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 81 und 82 sind angeordnet, so dass deren Enden nach oben von dem oberen Teil der Anschlussbox 160 hervorstehen.
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Zudem ist der Temperaturdetektor 80 so gebildet, dass er die Temperatur der Anschlussbox 160 zu jeder Zeit erfasst und die Ausgabe der drehenden elektrischen Maschine wird geeignet durch eine Steuersektion (nicht gezeigt) gesteuert bevor die Temperatur der Anschlussbox 160 einen Schmelzpunkt des Harzes erreicht.
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Ferner wird, da die anderen Aufbauten der drehenden elektrischen Maschine der zweiten Ausführungsform die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sind, auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet.
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Gemäß der drehenden elektrischen Maschine der zweiten Ausführungsform, die, wie vorstehend erwähnt, ausgebildet ist, wenn die ersten Enden a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2 jeder Phasenwicklung a bis l von den Nuten 31 aus verlaufen, die in Umfangsrichtung des Statorkerns 30 in der gleichen Axialrichtung angrenzen, und unter den Enden jeder Phasenwicklung sind die Enden, die als die Verbindungsdrähte 45 zwischen den Phasen dienen, mit den ersten bis sechsten Anschlüssen 71 bis 76 der Anschlussbox 160 verbunden, können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform, wie z. B. eine wesentliche Miniaturisierung der Anschlussbox 160, ausgeführt werden.
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Insbesondere kann, wenn der die Temperatur der Anschlussbox 160 erfassende Temperaturdetektor 80 in der Anschlussbox 160 in der zweiten Ausführungsform eingebettet ist, das Schmelzen der Anschlussbox 160 passend bevor die Temperatur der Anschlussbox 160 den Schmelzpunkt des Harzteils erreicht durch Steuern des Ausschaltens der Ausgabe der drehenden elektrischen Maschine verhindert werden.
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Darüber hinaus ist es auch möglich für den Temperaturdetektor 80, der in der Anschlussbox 160 eingebettet ist, um als ein Temperaturdetektor zum Detektieren einer Unregelmäßigkeit der drehenden elektrischen Maschine zu arbeiten.
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Ferner sind die Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 81 und 82, bei denen die Eingabe- und Ausgabeleitungen des Temperatursensors 80 verbunden sind, in der Anschlussbox 160 eingebettet, und die Eingabe- und Ausgabeanschlüsse 81 und 82 verlaufen aus der Anschlussbox 160 in der vorliegenden Ausführungsform.
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Dadurch wird, wenn das Verlegen der Eingabe- und Ausgabeleitungen des Temperaturdetektors 80 in den hochfesten Eingabe- und Ausgabeanschlüssen 81 und 82, die an die Anschlussbox 160 fixiert sind, ausgeführt werden kann, die Fixierung der Eingabe- und Ausgabeleitungen des Temperaturdetektors 80 unnötig oder kann vereinfacht werden, so dass die Herstellungskosten verringert werden können.
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[Weitere Ausführungsformen]
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann unterschiedlich in dem Bereich verwendet werden, der nicht von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung abweicht.
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Beispielsweise kann, obgleich beide Enden (die ersten a1 bis l1 und die zweiten Enden a2 bis l2) jeder Phasenwicklung a bis l in der gleichen Axialrichtung von den Nuten 31 aus verlaufen, die in Umfangsrichtung des Statorkerns 30 bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen angrenzen, lediglich eines von den ersten Enden a1 bis l1 oder den zweiten Enden a2 bis l2 in der gleichen Axialrichtung von den Nuten 31 aus verlaufen, die in Umfangsrichtung des Statorkerns 30 angrenzen.
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Ferner kann, obgleich die vorstehend erwähnten Ausführungsformen, die die Beispiele erläutern, die die drehende elektrische Maschine bezüglich der vorliegenden Erfindung auf den AC-Generator für die Fahrzeuge anwenden, die vorliegende Erfindung auch für einen Dynamo oder einen elektrischen Motor verwendet werden, und auch für die drehende elektrische Maschine, die beides alternativ als in den Fahrzeugen installierten drehende elektrische Maschine verwenden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-104081 [0004, 0006]
