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Querverweis auf verwandte Anmeldung(en)
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Diese Anmeldung beansprucht Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-053472 , eingereicht am 15. März 2013, deren gesamter Inhalt hierin unter Bezugnahme aufgenommen wird.
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Gebiet
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Die Ausführungen beziehen z. B. eine elektrische Umlaufmaschineneinheit und insbesondere eine elektrische Umlaufmaschineneinheit, in dem eine erste und eine zweite elektrische Umlaufmaschine in axialer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Hintergrund
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Herkömmlich sind Fahrzeuge wie etwa Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge entwickelt worden, in denen eine elektrische Umlaufmaschine als Antriebsquelle vorgesehen ist. Insbesondere besteht bei Hybridfahrzeugen der starke Wunsch, dass ein elektrisches Umlaufmaschinenmodul weniger Raum belegt, um die Koexistenz mit einer Brennkraftmaschine zu ermöglichen und um Komfort in der Form von Wohnlichkeit, Fahrkomfort und dergleichen sicherzustellen. Als eine Form eines solchen elektrischen Umlaufmaschinenmoduls gibt es eine, in der Drehachsen von mehreren elektrischen Umlaufmaschinen in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, und die mehreren elektrischen Umlaufmaschinen entlang der Richtung der Drehachsen von deren Rotoren einander benachbart angeordnet sind (siehe z. B.
WO 2008/007806 A ).
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In der
WO 2008/007806 A enthält ein Motormodul
100, wie in
7 gezeigt, erste und zweite elektrische Umlaufmaschinen
101,
102, welche entlang der Richtung der Drehachsen von deren Rotoren einander benachbart angeordnet sind. Versorgungskabel
103,
104 sind so vorgesehen; dass sie sich aus der gleichen Richtung erstrecken, und sie sind durch erste und zweite Verbindungsmechanismen
105,
106 mit ersten und zweiten elektrischen Umlaufmaschinen
101,
102 verbunden. Der erste Verbindungsmechanismus
105 ist an einem Außenumfangsabschnitt der ersten elektrischen Umlaufmaschine
101 angeordnet, und der zweite Verbindungsmechanismus
106 ist zwischen den ersten und zweiten elektrischen Umlaufmaschinen
101,
102 angeordnet, die in der oben beschriebenen Weise einander benachbart liegen, um hierdurch die Abmessung des Motormoduls
100 in Richtung ihrer Drehachsen zu verringern und die Montagearbeit der elektrischen Umlaufmaschinen zu verbessern.
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Auch ist eine elektrische Umlaufmaschine vom segmentierten Wicklungstyp bekannt. Bei diesem Typ von elektrischer Umlaufmaschine sind Wicklungssegmente, die jeweils durch ein Paar von Schenkelabschnitten, und einen Verbindungsabschnitt, der das Paar von Schenkelabschnitten miteinander verbindet, U-förmig ausgebildet sind, in Schlitze in einem Statorkern eingesetzt, und Abschnitte der Schenkelabschnitte, die von entgegengesetzten Seiten der Schlitze vorstehen, sind in Umfangsrichtung des Statorkerns gebogen, zur Verbindung mit entsprechenden Wicklungssegmenten zur Bildung einer segmentierten Wicklung, wodurch der Raumfaktor der segmentierten Wicklung verbessert wird.
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Da jedoch in der
WO 2008/007806 A der zweite Verbindungsmechanismus
106 zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Umlaufmaschine
101,
102 angeordnet ist, wird das elektrische Umlaufmaschinenmodul in der axialen Richtung groß. Weil darüber hinaus der erste Verbindungsmechanismus
105 am Außenumfangsabschnitt der ersten elektrischen Umlaufmaschine
101 angeordnet ist, wird das Modul auch in der radialen Richtung groß. Daher wird die Installierbarkeit des elektrischen Umlaufmaschinenmoduls in das Fahrzeug schlechter, und es besteht Wunsch nach einer Verbesserung in dieser Hinsicht. Darüber hinaus ist in einem Hybridfahrzeug, in dem eine elektrische Umlaufmaschine auch in einem Motorraum angeordnet ist, wo eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe, eine Steuereinheit und dgl. installiert sind, wird der Wunsch nach einer Verbesserung stärker. Darüber hinaus wird der Versorgungsweg von einer Stromversorgung der elektrischen Umlaufmaschine lang, wodurch der Systemverlust stark wird, und auch daher Raum für Verbesserung in dieser Hinsicht besteht.
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Obwohl darüber hinaus in der elektrischen Umlaufmaschine vom segmentierten Wicklungstyp der Wunsch besteht, dass ein Verteilerelement und ein Versorgungsabschnitt an einer axialen Position am Ende der segmentierten Wicklung angeordnet sind, ist, falls diese einfach in der axialen Position angeordnet sind, die axiale Abmessung des elektrischen Umlaufmaschinenmoduls größer, was die Installierbarkeit des Moduls im Fahrzeug verschlechtert.
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Zusammenfassung
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Eine Aufgabe davon ist es, eine elektrische Umlaufmaschineneinheit, welche mehrere elektrische Umlaufmaschinen vom segmentierten Wicklungstyp enthält, die in ihrer axialen Richtung einander benachbart angeordnet sind, mit einer kleineren Abmessung in der axialen Richtung anzugeben, um hierdurch die Installierbarkeit der elektrischen Umlaufmaschineneinheit in einem Fahrzeug zu verbessern und die Montagearbeit zu verbessern.
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Die Erfindung sieht die folgenden Aspekte 1 bis 6 vor.
- 1. Elektrische Umlaufmaschineneinheit, welche enthält:
eine erste elektrische Umlaufmaschine (z. B. eine erste elektrische Umlaufmaschine 10A in der Ausführung) mit einem ersten Stator (z. B. einem ersten Stator 12A in der Ausführung); und
eine zweite elektrische Umlaufmaschine (z. B. eine zweite elektrische Umlaufmaschine 10B in der Ausführung) mit einem zweiten Stator (z. B. einem zweiten Stator 12B in der Ausführung),
wobei jeder der ersten und zweiten Statoren enthält:
einen Statorkern (z. B. Statorkerne 13A, 13B in der Ausführung);
Schlitze (z. B. Schlitze 14A, 14B in der Ausführung), die in dem Statorkern ausgebildet sind; und
eine Wicklung (z. B. Statorwicklungen 15A, 15B in der Ausführung), die durch eine Mehrzahl von U-förmigen Wicklungssegmenten (z. B. Wicklungssegmenten 12 in der Ausführung) konfiguriert ist, die jeweils ein Paar von Schenkelabschnitten (z. B. Schenkelabschnitte 21 in der Ausführung) und einen Verbindungsabschnitt (z. B. einen Verbindungsabschnitt 22 in der Ausführung) aufweisen, wobei jedes Wicklungssegment in den entsprechenden Schlitz so eingesetzt ist, dass Vorsprungsabschnitte (z. B. Vorsprungsabschnitte 21a in der Ausführung) der Schenkelabschnitte, die von den Schlitzen entgegengesetzt dem Verbindungsabschnitt vorstehen, in Umfangsrichtung des Statorkerns gebogen sind und mit entsprechenden Wicklungssegmenten verbunden sind,
wobei die ersten und zweiten Statoren so angeordnet sind, dass die Verbindungsabschnitte ihrer Wicklungssegmente oder Verbindungsabschnitte (z. B. Verbindungsabschnitte 21b in der Ausführung) der Schenkelabschnitte zwischen ihren Statorkernen angeordnet sind,
wobei der erste Stator einen ersten Versorgungsabschnitt (z. B. einen ersten Versorgungsabschnitt 25A in der Ausführung) enthält, durch den elektrischer Strom von einer externen Stromversorgung zu dessen Wicklung zugeführt wird, und der zweite Stator einen zweiten Versorgungsabschnitt (z. B einen zweiten Versorgungsabschnitt 25B in der Ausführung) enthält, durch den elektrischer Strom von der externen Stromversorgung dessen Wicklung zugeführt wird; und
wobei die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator und dem zweiten Stator und in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind.
- 2. Die Einheit von Aspekt 1,
wobei, bei Betrachtung in der axialen Richtung, die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte in Bezug auf eine Linie (z. B. eine Line VL in der Ausführung), welche durch eine Achse der ersten und zweiten Statoren (z. B. eine Achse O in der Ausführung) hindurchgeht und sich in vertikaler Richtung erstreckt, seitlich getrennt sind.
- 3. Die Einheit von Aspekt 2,
wobei, bei Betrachtung in der axialen Richtung, die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte näher an Stromversorgungsanschlussbasen (z. B. Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B in der Ausführung) angeordnet sind als eine Linie (z. B. eine Linie HL in der Ausführung), die durch die Achse der ersten und zweiten Statoren hindurchgeht und sich in horizontaler Richtung seitlich erstreckt.
- 4. Die Einheit von Aspekt 1,
wobei die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte aufweisen:
erste Enden, die mit den Wicklungen der ersten und zweiten Statoren einzeln verbunden sind, und
andere Enden, die mit Verbindungsanschlüssen (z. B. Verbindungsanschlüssen 27U, 27V, 27W in der Ausführung) versehen sind, die mit den Stromversorgungsanschlussbasen verbunden sind, und
wobei jeder der Verbindungsanschlüsse in den ersten und zweiten Versorgungsabschnitten in der axialen Richtung die gleiche Position (z. B. axialen Positionen X1 in der Ausführung) hat.
- 5. Die Einheit von Aspekt 1,
wobei Verbindungsanschlüsse der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte mit gleichem Abstand von Endflächen (z. B. den anderen Oberflächen 13d in der Ausführung) der Statorkerne, wo die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte angeordnet sind, positioniert sind, so dass ihre axialen Abstände (z. B. axiale Abstände a1, b1 in der Ausführung) von den Endflächen zueinander gleich sind.
- 6. Elektrische Umlaufmaschineneinheit, welche enthält:
eine erste elektrische Umlaufmaschine (z. B. eine erste elektrische Umlaufmaschine 10A in der Ausführung) mit einem ersten Stator (z. B. einem ersten Stator 12A in der Ausführung); und
eine zweite elektrische Umlaufmaschine (z. B. eine zweite elektrische Umlaufmaschine 10B in der Ausführung) mit einem zweiten Stator (z. B. einem zweiten Stator 12B in der Ausführung),
wobei jeder der ersten und zweiten Statoren enthält:
einen Statorkern (z. B. Statorkerne 13A, 13B in der Ausführung);
Schlitze (z. B. Schlitze 14A, 14B in der Ausführung), die in dem Statorkern ausgebildet sind; und
eine Wicklung (z. B. Statorwicklungen 15A, 15B in der Ausführung), die durch eine Mehrzahl von U-förmigen Wicklungssegmenten (z. B. Wicklungssegmenten 20 in der Ausführung) konfiguriert ist, die jeweils ein Paar von Schenkelabschnitten (z. B. Schenkelabschnitte 21 in der Ausführung) und einen Verbindungsabschnitt (z. B. einen Verbindungsabschnitt 22 in der Ausführung) aufweisen, wobei jedes Wicklungssegment in den entsprechenden Schlitz so eingesetzt ist, dass Vorsprungsabschnitte (z. B. Vorsprungsabschnitte 21a in der Ausführung) der Schenkelabschnitte, die von den Schlitzen entgegengesetzt dem Verbindungsabschnitt vorstehen, in Umfangsrichtung des Statorkerns gebogen sind und mit entsprechenden Wicklungssegmenten verbunden sind,
wobei der erste Stator einen Abschnitt enthält, wo die Vorsprungsabschnitte der entsprechenden Wicklungssegmente mittels eines ersten Verteilerelements (z. B. eines ersten Verteilerelements 24A in der ersten Ausführung) miteinander verbunden sind, und der zweite Stator einen Abschnitt enthält, wo die Vorsprungsabschnitte der entsprechenden Wicklungssegmente mittels eines zweiten Verteilerelements (z. B. eines zweiten Verteilerelements 24B in der Ausführung) miteinander verbunden sind,
wobei die ersten und zweiten Statoren so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen (z. B. die anderen Oberflächen 13d in der Ausführung), wo die ersten und zweiten Verteilerelemente vorgesehen sind, einander gegenüberliegen, und
wobei die ersten und zweiten Verteilerelemente in axialer Richtung zwischen dem ersten Stator und dem zweiten Stator angeordnet sind und in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind.
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Gemäß Aspekt 1 sind die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte, durch die elektrischer Strom von einer externen Stromversorgung den Wicklungen zugeführt wird, in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator und dem zweiten Stator angeordnet und sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet. Daher können die zwei Statoren, die jeweils die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte haben, in dem Fahrzeug installiert werden, während eine axiale Dimension der elektrischen Umlaufmaschineneinheit verringert wird und eine Störung zwischen den ersten und zweiten Versorgungsabschnitten verhindert wird.
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Gemäß Aspekt 2 sind die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte in Bezug auf die Linie, die durch die Achse der ersten und zweiten Statoren hindurchgeht und in der vertikalen Richtung erstreckt, seitlich getrennt, und daher können die ersten und zweiten elektrischen Umlaufmaschinen die gleich Konstruktion, außer ihre Laminierungsdicken, haben, um hierdurch die Montierbarkeit der Bauteile zu verbessern und die Herstellungskosten zu senken.
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Gemäß Aspekt 3 sind die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte näher an den Stromversorgungsanschlussbasen angeordnet als die Linie, die durch die Achse der ersten und zweiten Statoren hindurchgeht und sich in der horizontalen Richtung seitlich erstreckt, und daher können die Wicklungen der elektrischen Umlaufmaschinen und die Stromversorgung über die kürzeste Distanz miteinander verbunden werden, wodurch der elektrische Verlust reduziert wird, was den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert.
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Gemäß Aspekt 4 sind die axialen Positionen der Verbindungsanschlüsse der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte zueinander gleich, und daher können axiale Positionen, wo die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte an den Stromversorgungsanschlussbasen befestigt sind, ausgerichtet werden, wodurch die Montierbarkeit verbessert wird.
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Gemäß Aspekt 5 sind die Verbindungsanschlüsse mit gleichem Abstand von den Endoberflächen der Statorkerne, wo die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte positioniert sind, so vorgesehen, dass ihre axialen Abstände von den Endflächen zueinander gleich werden. Daher können die ersten und zweiten Statoren die gleiche Konfiguration haben, was die Herstellungskosten senkt.
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Gemäß Aspekt 6 sind die ersten und zweiten Statoren so angeordnet, dass ihre Oberflächen, wo die ersten und zweiten Verteilerelemente vorgesehen sind, einander gegenüberliegen, und die ersten und zweiten Verteilerelemente sind in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator und dem zweiten Stator angeordnet und sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet. Daher können die zwei Statoren, die jeweils die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte haben, in dem Fahrzeug installiert werden, während die axiale Abmessung der elektrischen Umlaufmaschineneinheit verringert wird und eine Störung zwischen den ersten und zweiten Versorgungsabschnitten verhindert wird. Die ersten und zweiten Verteilerelemente sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet, um die elektrische Isolierung dazwischen zu gewährleisten.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Perspektivansicht von Statoren einer elektrischen Umlaufmaschineneinheit gemäß der Ausführung.
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2 ist eine vertikale Schnittansicht der in 1 gezeigten Statoren.
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3 ist eine Perspektivansicht eines Wicklungssegments, das eine Statorwicklung bildet.
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4A ist eine Perspektivansicht einer ersten elektrischen Umlaufmaschine, und 4B ist eine Perspektivansicht einer zweiten elektrischen Umlaufmaschine.
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5 ist eine Vorderansicht des Stators bei Betrachtung von der Seite des ersten Stators, wenn die Statorwicklung entfernt ist.
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6 ist eine Seitenansicht von Statoren einer elektrischen Umlaufmaschineneinheit gemäß eines modifizierten Beispiels der Ausführung.
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7 ist eine vertikale Schnittansicht von konventionellen Statoren.
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Detaillierte Beschreibung
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Eine elektrische Umlaufmaschineneinheit gemäß einer Ausführung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind derart zu betrachten, dass ihre Bezugszahlen richtig aussehen.
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Wie in der 1 und 2 gezeigt, enthält eine elektrische Umlaufmaschineneinheit 10 dieser Ausführung einen ersten Stator 12A einer ersten elektrischen Umlaufmaschine 10A und einen zweiten Stator 12B einer zweiten elektrischen Umlaufmaschine 10B, die in einem Gehäuse 11 untergebracht sind, so dass sie in axialer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein nicht gezeigter Rotor ist innerhalb der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B drehbar angeordnet. In dieser Ausführung stellt die erste elektrische Umlaufmaschine 10A einen Generator dar, und die zweite elektrische Umlaufmaschine 10B stellt einen Motor dar.
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Der erste Stator 12A enthält einen ersten Statorkern 13A, in dem mehrere, axial durchgehende Schlitze 14A mit bestimmten Intervallen in Umlaufrichtung angeordnet sind, sowie eine Statorwicklung 15A mit mehreren Phasen (z. B. U-Phase, V-Phase, W-Phase), die in den Schlitzen 14A aufgenommen ist. Der zweite Stator 12B enthält einen zweiten Statorkern 13B, in dem mehrere axial durchgehende Schlitze 14B mit vorbestimmten Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet sind, sowie eine Statorwicklung 15B mit mehreren Phasen (z. B. U-Phase, V-Phase, W-Phase), die in den Schlitzen 14B aufgenommen ist.
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In 2 enthält das Gehäuse 11 ein linkes Gehäuse 11A, ein mittleres Gehäuse 11B und ein rechtes Gehäuse 11C. Der erste Statorkern 13A ist an dem mittleren Gehäuse 11B mit Bolzen 16 befestigt, welche Bolzenlöcher 17b durchsetzen, die einzeln in mehreren Montageabschnitten 17a vorgesehen sind, die in radialer Richtung vorstehen. Der zweite Statorkern 13B ist am rechten Gehäuse 11C ähnlich mit Bolzen 16 befestigt, die die Bolzenlöcher 17b durchsetzen, welche in mehreren Montageabschnitten 17a vor gesehen sind, die in radialer Richtung vorstehen.
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Die ersten und zweiten elektrischen Umlaufmaschinen 10A, 10B sind elektrische Umlaufmaschinen vom segmentierten Wicklungstyp, und die Statorwicklungen 15A, 15B enthalten jeweils mehrere, im Wesentlichen U-förmige Wicklungssegmente 20, die jeweils aus einem Paar von Schenkelabschnitten 21 und einem Verbindungsabschnitt 22 aufgebaut sind, der beide Schenkelabschnitte 21 an deren einen Endabschnitten miteinander verbindet, wie in 3 gezeigt. In jedem der mehreren Wicklungssegmente 20 sind eine vorbestimmte Anzahl von Leitern mit rechteckigem Querschnitt (flach-winkelförmige Leiter) zu einem Bündel derart ausgerichtet, dass ihre breiteren Oberflächen einander gegenüberliegend angeordnet sind, um sie in die Schlitze 14A, 14B einzusetzen. Ein S-förmiger gekrümmter Abschnitt 23, der in der Ausrichtungsrichtung der Leiter S-förmig gekrümmt ist, ist in der Mitte des Verbindungsabschnitts 22 ausgebildet, so dass ein Schenkelabschnitt 21 in einen radialen inneren Abschnitt von einem der Schlitze 14A, 14B eingesetzt ist, und der andere Schenkelabschnitt 21 in einen radial äußeren Abschnitt des anderen der Schlitze 14A, 14B eingesetzt ist.
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In den Statorwicklungen 15A, 15B sind, mit mehreren Verbindungsabschnitten 22, die an Oberflächen 13c der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B angeordnet sind, Paare von Schenkelabschnitten 21 so angeordnet, dass sie sich durch die Schlitze 14A, 14B erstrecken, so dass sie davon vorstehen, und Vorsprungsabschnitte 21a der Schenkelabschnitte 21, die von den Schlitzen 14A, 14B vorstehen, sind in der Umfangsrichtung umgebogen, so dass sie mit entsprechenden Schenkelabschnitten 21 an den anderen Oberflächen 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B verbindbar sind.
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Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B haben die gleiche Konstruktion, außer ihrer axialen Längen (Laminierungsdicken). Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B unterscheiden sich nämlich darin, dass die ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B unterschiedliche axialen Breiten haben, und die Schenkelabschnitte 21 der Wicklungssegmente 20 dementsprechend unterschiedliche axiale Längen haben. Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B können die gleiche axiale Länge haben, wobei in diesem Fall die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B als identische Statoren konfiguriert sind.
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Erste und zweite Verteilerelemente 24A, 24B sind an den anderen Oberflächen 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B so angeordnet, dass die Schenkelabschnitte 21 der entsprechenden Wicklungssegmente 20 der einzelnen Phasen miteinander verbunden sind oder eine Mittelpunktverbindung erzeugt wird. Die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B sind jeweils durch Umbiegen einer Mehrzahl von langen leitfähigen Metallblechen ausgebildet und sind so angeordnet, dass sie sich weiter axial auswärts erstrecken als die Verbindungsabschnitte 21b der Wicklungssegmente 20, die jeweils die Statorwicklungen 15A, 15B darstellen.
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Die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B sind jeweils auf den anderen Oberflächen 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B angeordnet. Wie in 5 gezeigt, haben die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B jeweils drei Leitungsdrähte 26U, 26V, 26W, die jeweils an ihren einen Enden mit den einzelnen Phasen (U-Phase, V-Phase, W-Phase) der jeweiligen Statorwicklungen 15A, 15B der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B verbunden sind. Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W sind jeweils mit den anderen Enden der Leitungsdrähte 26U, 26V, 26W verbunden.
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Hier sind, wie in den 4A und 4B gezeigt, bei Betrachtung von der Seite der anderen Oberfläche 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B, die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B beide der rechten Seite in Bezug auf eine Linie VL angeordnet, die durch eine Achse O der ersten und zweiten Statorkerne 12A, 12B hindurchgeht und sich in vertikaler Richtung erstreckt, und sind oberhalb einer Linie HL angeordnet, die durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in horizontaler Richtung seitlich erstreckt. Ähnlich sind, in Betrachtung von der Seite der anderen Oberflächen 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B, die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B beide an der rechten Seite in Bezug auf die Linie VL angeordnet und sind oberhalb der Linie HL angeordnet.
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Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B sind so angeordnet, dass die Seiten, wo die Verknüpfungsabschnitte 21b der Schenkelabschnitte 21 der entsprechenden Wicklungssegmente 20 angeordnet sind, d. h. die anderen Oberflächen 13d der ersten und zweiten Statorkerne 13A, 13B, einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Durch Anwendung dieser Konfiguration sind, wie in den 2 und 5 gezeigt, die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator 12A und dem zweiten Stator 12B angeordnet, und sind in der Umfangsrichtung in Bezug auf die Linie VL, die durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in der vertikalen Richtung erstreckt, mit Abstand voneinander angeordnet. Demzufolge wird es möglich, die zwei Statoren 12A, 12B anzuordnen, welche die Verteilerelemente 24A, 24B haben, während die axiale Länge der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 verringert wird. Die elektrische Isolation zwischen den Verteilerelementen 24A, 24B wird gewährleistet.
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Die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B sind in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator 12A und dem zweiten Stator 12B angeordnet, und sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet. Insbesondere sind, bei Betrachtung in der axialen Richtung, die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B in Bezug auf die Linie VL, die durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in der vertikalen Richtung erstreckt, seitlich getrennt, und sind oberhalb der Linie HL angeordnet, die durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in der horizontalen Richtung seitlich erstreckt.
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Die jeweiligen Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B verlaufen durch das Gehäuse 11 zur Verbindung mit entsprechenden Anschlüssen (nicht gezeigt), die an ihren Verbindungsabschnitten 29A, 29B der ersten und zweiten Stromversorgungsanschlüsse 28A, 28B vorgesehen sind, die am oberen Abschnitt des Gehäuses 11 (des rechten Gehäuses 11c) befestigt sind. Äußere Anschlüsse (nicht gezeigt), die mit Anschlüssen der inneren Verbindungsabschnitte 29A, 29B elektrisch verbunden sind, sind an äußeren Verbindungsabschnitten 30A, 30B der Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B angeordnet, und Stromversorgungskabel verlaufen von einer nicht gezeigten Stromversorgung zur Verbindung mit den äußeren Anschlüssen, um hierdurch den Statorwicklungen 15A, 15B elektrische Energie zuzuführen.
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Die ersten und zweiten Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B sind zwischen dem ersten Stator 12A und dem zweiten Stator 12B und an den linken und rechten Seiten der Linie VL angeordnet, welche durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in vertikaler Richtung erstreckt, so dass sie der Anordnung der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B entsprechen. Die ersten und zweiten Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B sind am rechten Gehäuse 11c vorgesehen, so dass ihre axialen Positionen mit den axialen Positionen der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B übereinstimmen.
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Obwohl in dieser Ausführung die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B in Bezug auf die Linie VL im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt, und daher kann jede Konfiguration verwendet werden, solange die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B in Bezug auf die Linie VL seitlich getrennt sind. Ähnlich, obwohl die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B in Bezug auf die Linie VL im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind, kann jede Konfiguration angewendet werden, solange die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B in Bezug auf die Linie VL seitlich getrennt sind, obwohl sie in asymmetrischer Weise angeordnet sind, gemäß dem Layout der Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B.
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In der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 haben die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hinsichtlich ihrer Laminierungsdicken die gleiche Konstruktion, wodurch die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B an dem Gehäuse von der gleichen Richtung angebracht werden können, mit den Oberflächen 13d, von denen die Schenkelabschnitte 21 vorstehen, die in der axialen Richtung einander gegenüberliegen, und ferner können die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B an den ersten und zweiten Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B von der gleichen Richtung befestigt werden, um hierdurch die Herstellbarkeit der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 stark zu verbessern.
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Somit sind, gemäß der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10, die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B so angeordnet, dass die Vorsprungsabschnitte 21a der Schenkelabschnitte 21 der Mehrzahl von Wicklungselementen 20 davon zwischen den ersten und zweiten Statorkernen 13A, 13B der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B positioniert sind. Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B enthalten die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B, von denen elektrische Energie von der externen Stromversorgung den entsprechenden Statorwicklungen 15A, 15B zugeführt wird. Die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B sind in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator 12A und dem zweiten Stator 12B angeordnet und sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet. Somit können die zwei Statoren 12A, 12B, welche die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B haben, in dem Fahrzeug installiert werden, während die axiale Abmessung der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 verringert wird und die Störung zwischen den ersten und zweiten Versorgungsabschnitten 25A, 25B verhindert wird.
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Bei Betrachtung in der axialen Richtung sind die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B in Bezug auf die Linie VL, welche durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in der vertikalen Richtung erstreckt, seitlich getrennt, und daher können die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hinsichtlich ihrer Laminierungsdicken die gleiche Konstruktion haben, um hierdurch die Herstellbarkeit der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 zu verbessern und die Herstellungskosten zu senken.
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Bei Betrachtung in der axialen Richtung sind die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B näher an den Stromversorgungsanschlussbasen 25A, 25B angeordnet als die Linie HL, die durch die Achse O der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B hindurchgeht und sich in horizontaler Richtung seitlich erstreckt, und daher können die Statorwicklungen 15A, 15B mit der Stromversorgung über die kürzeste Länge verbunden werden, wodurch der elektrische Verlust reduziert wird, um hierdurch den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
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Während in dieser Ausführung die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B oberhalb der Linie HL angeordnet sind, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt, und daher können die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B auch unterhalb der Linie HL angeordnet werden, wenn die Stromversorgungsanschlussbasen 25A, 25B an der unteren Seite der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B angeordnet werden.
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Die axialen Positionen X1 der Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B sind die gleichen, und daher können die axialen Positionen, wo die Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W an den ersten und zweiten Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B befestigt werden, ausgerichtet werden, um hierdurch die Montierbarkeit der Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W an den Stromversorgungsanschlussbasen 28A, 28B zu verbessern.
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Die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B sind so angeordnet, dass die Oberflächen 13d, wo die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B, welche die Vorsprungsabschnitte 21a der entsprechenden Wicklungssegmente 20 miteinander verbinden, einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und die ersten und zweiten Verteilerabschnitte 24A, 24B sind in der axialen Richtung zwischen dem ersten Stator 12A und dem zweiten Stator 12B angeordnet und in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind. Daher können die zwei Statoren 12A, 12B, welche die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B aufweisen, in dem Fahrzeug installiert werden, während die axiale Abmessung der elektrischen Umlaufmaschineneinheit 10 verringert wird. Die ersten und zweiten Verteilerelemente 24A, 24B sind in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet, um hierdurch sichere elektrische Isolierung zwischen den ersten und zweiten Verteilerelementen 24A, 24B herzustellen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Ausführung beschränkt, welche oben beschrieben worden ist, und daher kann die Erfindung bei Bedarf modifiziert und verbessert werden.
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Die Erfindung kann auf eine Konfiguration angewendet werden, in der die ersten und zweiten Statoren 12A, 12B so angeordnet sind, dass die Verbindungsabschnitte 22 der mehreren Wicklungssegmente 20 zwischen den Statorkernen 13A, 13B der ersten und zweiten Statoren 12A, 12B angeordnet sind, und die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B mit den Verbindungsabschnitten 22 der Statorwicklungen 15A, 15B verbunden sind. Auch in diesem Falle sollten die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B und in der Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnet sein.
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Wie in 6 gezeigt, kann die Erfindung eine Konfiguration anwenden, in der die Verbindungsanschlüsse 27U, 27V, 27W der ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B mit gleichem Abstand von den anderen Oberflächen 13d der Statorkerne 13A, 13B positioniert sind, wo die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B angeordnet sind, so dass ihre axialen Abstände a1, b1 von den anderen Oberflächen 13d zueinander gleich werden. Durch Anwendung dieser Konfiguration können die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte 25A, 25B die gleiche Konfiguration haben, um hierdurch die Herstellungskosten noch weiter zu senken.
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Eine Ausführung gibt eine elektrische Umlaufmaschineneinheit an, welche enthält: eine erste elektrische Umlaufmaschine mit einem ersten Stator; und eine zweite elektrische Umlaufmaschine mit einem zweiten Stator. Eine Wicklung, die durch mehrere Wicklungssegmente konfiguriert ist, ist in jedem der ersten und zweiten Statoren angeordnet. Die ersten und zweiten Statoren sind so angeordnet, dass Verbindungsabschnitte der Wicklungssegmente oder Verbindungsabschnitte von Schenkelabschnitten der Wicklungssegmente zwischen ihren Statorkernen positioniert sind. Die ersten und zweiten Versorgungsabschnitte sind in axialer Richtung zwischen den ersten und zweiten Statoren eingefügt und in der Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-053472 [0001]
- WO 2008/007806 A [0003, 0004, 0006]
