DE102019107759A1

DE102019107759A1 - Stator für eine rotierende elektrische maschine, und rotierendeelektrische maschine

Info

Publication number: DE102019107759A1
Application number: DE102019107759.1A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Miyata; Shinichi Okuyama; Tatsuya Horiba; Taizo Hirano
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-10-02
Also published as: US10826346B2; KR20190114833A; KR102118825B1; CN110323852A; US20190305626A1; CN110323852B; JP2019180216A

Abstract

Ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine umfasst einen Statorkern, zwei Isolatoren und leitfähige Drähte, die Spulen ausbilden. Zumindest einer der Isolatoren umfasst Führungsnuten und Durchgangsnuten. Die Durchgangsnuten umfassen zumindest zwei erste Nuten, von denen jede zumindest zwei der Führungsnuten unterteilt. Jede der ersten Nuten weist eine Vertiefung auf, die in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rest der ersten Nut an einem Abschnitt vertieft ist, der eine der zumindest zwei Führungsnuten unterteilt, die durch die erste Nut unterteilt sind. Die leitfähigen Drähte, die sich durch die entsprechenden Durchgangsnuten und in Radialrichtung nach außen der Isolatorbasis erstrecken, werden in Umfangsrichtung durch die entsprechenden Führungsnuten geführt. Die leitfähigen Drähte erstrecken sich durch die Vertiefungen in den entsprechenden ersten Nuten.

Description

Stand der Technik
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Stator für eine rotierende elektrische Maschine, und eine rotierende elektrische Maschine.
Beschreibung Stand der Technik
Ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine umfasst einen Statorkern. Der Statorkern hat ein ringförmiges Joch und mehrere Zähne, die sich radial von der Innenumfangsfläche des Jochs erstrecken. Wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-134716 beschrieben, weist ein solcher Stator Isolatoren auf, die an gegenüberliegenden axialen Stirnflächen des Statorkerns angeordnet sind. Jeder der Isolatoren hat eine ringförmige Isolatorbasis und mehrere Isolatorerstreckungsabschnitte. Die Isolatorbasis berührt das Joch in Axialrichtung des Statorkerns. Die Isolatorerstreckungsabschnitte erstrecken sich radial von der Innenumfangsfläche der Isolatorbasis und berühren die Zähne. Jeder der Zähne und die entsprechenden zwei Isolatorerstreckungsabschnitte, welche die gegenüberliegenden Stirnflächen des Zahns berühren, bilden einen Satz aus. Der Stator umfasst eine Mehrzahl von Spulen, und jede der Spulen wird durch Wickeln eines leitfähigen Drahts um den entsprechenden der zuvor genannten Sätze ausgebildet. Die Spulen umfassen U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen Spulen. Die U-Phasen-Spulen, die V-Phasen-Spulen und die W-Phasen-Spulen sind in Umfangsrichtung des Statorkerns benachbart angeordnet, so dass jede dritte der Spulen in Umfangsrichtung des Statorkerns die gleiche Phase aufweist.
Bei dem in dem zuvor genannten Dokument beschriebenen Stator sind jeweils zwei der in Umfangsrichtung des Statorkerns zueinander am nächsten liegenden Spulen der gleichen Phase durch einen Verbindungsdraht, der ein Abschnitt des leitfähigen Drahts ist, miteinander verbunden. Insbesondere erstrecken sich die gegenüberliegenden Enden des Verbindungsdrahts von den beiden Spulen der gleichen Phase zu Positionen radial außerhalb der Isolatorbasis eines der Isolatoren. Der Verbindungsdraht erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen den beiden Spulen der gleichen Phase entlang des Außenumfangs der Isolatorbasis.
Die Verbindungsdrähte der drei Phasen müssen an Positionen radial außerhalb der Isolatorbasis voneinander beabstandet und voneinander isoliert sein. Der Isolator des vorgenannten Dokuments hat eine Mehrzahl Führungsnuten und eine Mehrzahl Durchgangsnuten. Die Führungsnuten sind in der Außenumfangsfläche der Isolatorbasis angeordnet und in Axialrichtung voneinander beabstandet und erstrecken sich in Umfangsrichtung. Die Durchgangsnuten sind in Umfangsrichtung beabstandet und erstrecken sich in Richtungen, welche die Führungsnuten kreuzen. Jede der Durchgangsnuten erstreckt sich radial durch die Isolatorbasis und öffnet sich in einer Stirnfläche der Isolatorbasis. Der leitfähige Draht jeder Phase erstreckt sich durch die entsprechenden Durchgangsnuten und zwischen der radialen Innenseite und der radialen Außenseite der Isolatorbasis. Die Verbindungsdrähte jeder der Phasen werden in der entsprechenden der Führungsnuten aufgenommen und somit in Umfangsrichtung geführt.
Die Verbindungsdrähte der drei Phasen werden daran gehindert, sich einander zu berühren, indem die Verbindungsdrähte jeder Phase in der entsprechenden Führungsnut angeordnet werden.
Die Durchgangsnuten und die Führungsnuten werden effektiv nicht nur verwendet, wenn die Verbindungsdrähte der jeweiligen Phasen verlegt werden, sondern auch, wenn ein leitfähiger Draht, der sich in Richtung zu einem Neutralpunkt oder einem Stromversorgungsanschluss erstreckt, verlegt wird.
Einige der Durchgangsnuten erstrecken sich in einer Weise, die zumindest zwei der Führungsnuten kreuzt und unterteilt. Nach dem Durchgang durch eine dieser Durchgangsnuten kann der Verbindungsdraht in einem Spulenwickelschritt fälschlicherweise in der inkorrekten der zumindest zwei der Führungsnuten, die von der Durchgangsnut gekreuzt werden, angeordnet werden, und nicht die korrekte Führungsnut, in welcher der Verbindungsdraht angeordnet sein sollte. In diesem Fall kann der Verbindungsdraht einen Verbindungsdraht einer anderen Phase berühren. Dieses Problem kann nicht nur auftreten, wenn die Verbindungsdrähte verlegt werden, sondern auch, wenn ein leitfähiger Draht, der sich zu einem Neutralpunkt oder einem Stromversorgungsanschluss erstreckt, verlegt wird.
Zusammenfassung
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, das Anordnen eines leitfähigen Drahts in einer korrekten Führungsnut zu erleichtern, in der der leitfähige Draht angeordnet sein sollte, wenn der leitfähige Draht entlang eines Isolators verlegt wird.
Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Zusammenfassung soll weder Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, noch soll sie als Hilfe bei der Bestimmung des Schutzbereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
In einem allgemeinen Aspekt wird ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine bereitgestellt, der einen Stator, zwei Isolatoren und eine Mehrzahl von leitfähigen Drähten umfasst. Der Statorkern hat ein ringförmiges Joch und eine Mehrzahl von Zähnen, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche des Jochs erstrecken. Die zwei Isolatoren sind an gegenüberliegenden Stirnflächen in Axialrichtung des Statorkerns angeordnet. Jeder der Isolatoren weist eine ringförmige Isolatorbasis, die das Joch berührt, und eine Mehrzahl von Isolatorerstreckungsabschnitten auf, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche der Isolatorbasis erstrecken und jeweils die Zähne berühren. Die Isolatorbasis hat eine erste Stirnfläche, die das Joch berührt, und eine zweite Stirnfläche, die der ersten Stirnfläche in Axialrichtung gegenüberliegt. Die leitfähigen Drähte bildet eine Mehrzahl von Spulen aus, indem sie um die Zähne und die Isolatorerstreckungsabschnitte gewickelt sind. Zumindest einer der Isolatoren weist eine Mehrzahl von Führungsnuten und Durchgangsnuten auf. Die Führungsnuten erstrecken sich in Umfangsrichtung in einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis und führen somit die entsprechenden leitfähigen Drähte in Umfangsrichtung. Die Durchgangsnuten erstrecken sich in Radialrichtung durch die Isolatorbasis und öffnen sich in der zweiten Stirnfläche der Isolatorbasis in einer Weise, bei der zumindest eine der Führungsnuten in Umfangsrichtung unterteilt wird. Die Durchgangsnuten weisen zumindest zwei erste Nuten auf, von denen jede zumindest zwei der Führungsnuten unterteilt. Jede der ersten Nuten hat eine Vertiefung, die in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rest der ersten Nut an einem Abschnitt vertieft ist, der eine der zumindest zwei Führungsnuten unterteilt, die durch die erste Nut unterteilt sind. Die leitfähigen Drähte, die sich durch die entsprechenden Durchgangsnuten und nach außen in Radialrichtung der Isolatorbasis erstrecken, werden in Umfangsrichtung durch die entsprechenden Führungsnuten geführt, und die leitfähigen Drähte erstrecken sich durch die Vertiefungen in den entsprechenden ersten Nuten.
Andere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die eine rotierende elektrische Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht der Einzelteile, die einen Statorkern und Isolatoren der rotierenden elektrischen Maschine in 1 zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Stator der rotierenden elektrischen Maschine in 1 zeigt.
4 ist ein Diagramm, das schematisch einen Isolator und einen leitfähigen Draht des Stators in 3 zeigt.
5A, 5B, und 5C sind perspektivische Ansichten, die jeweils einen Abschnitt des Isolators zeigen.
6A und 6B sind Ansichten, die jeweils eine Durchgangsnut gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigen.

In den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu und die relative Größe, Proportionen und Darstellung der Elemente in den Zeichnungen können aus Gründen der Klarheit, Veranschaulichung und Zweckmäßigkeit überspitzt dargestellt sein.
Ausführliche Beschreibung
Diese Beschreibung stellt ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme bereit. Abwandlungen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für den durchschnittlichen Fachmann ersichtlich. Arbeitsabläufe sind beispielhaft und können so geändert werden, dass sie für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich sind, mit der Ausnahme von Abläufen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die einem Durchschnittsfachmann bekannt sind, können weggelassen werden.
Beispielhafte Ausführungsbeispiele können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Die beschriebenen Beispiele sind jedoch gründlich und vollständig und vermitteln einem Durchschnittsfachmann den vollen Schutzbereich der Offenbarung.
Ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine, eine rotierende elektrische Maschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine rotierende elektrische Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel werden nun in Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. 7
Wie in 1 dargestellt, umfasst eine rotierende elektrische Maschine 10 einen ringförmigen Stator 11 und einen Rotor 12, der innerhalb des Stators 11 angeordnet ist. Der Stator 11 umgibt den Rotor 12. Der Rotor 12 ist an einer Drehwelle 13 in einem Zustand befestigt, in dem die Drehwelle 13 durch den Rotor 12 eingesetzt ist, und dreht sich einstückig mit der Drehwelle 13. Der Rotor 12 hat einen Rotorkern 12a, der fest an der Drehwelle 13 angebracht ist.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst der Stator 11 einen ringförmigen Statorkern 21. Der Statorkern 21 hat ein ringförmiges Joch 22 und Zähne 23, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche 22a des Jochs 22 erstrecken. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich fünfzehn Zähne 23 von der Innenumfangsfläche 22a des Jochs 22. Die Zähne 23 sind in Abständen in Umfangsrichtung des Statorkerns 21 angeordnet und erstrecken sich in Richtung zu der Achse des Statorkerns 21 von der Innenumfangsfläche 22a des Jochs 22. Eine distale Stirnfläche jedes der Zähne 23, das heißt, eine Oberfläche 23a des Endes an der dem Joch 22 gegenüberliegenden Seite, hat eine bogenförmige Form, die sich an die Außenumfangsfläche des Rotorkerns 12a anpasst.
Der Statorkern 21 hat zwei Stirnflächen 21 e an den gegenüberliegenden Enden in Axialrichtung des Statorkerns 21. Das Joch 22 hat zwei Stirnflächen 22e an den gegenüberliegenden Enden in Axialrichtung des Statorkerns 21 und die Stirnflächen 22e sind ebene Flächen. Jeder der Zähne 23 hat zwei Stirnflächen 23e an den gegenüberliegenden Enden in Axialrichtung des Statorkerns 21, und die Stirnflächen 23e sind ebene Flächen. Die Länge des Jochs 22 in Axialrichtung des Statorkerns 21 und die Länge jedes der Zähne 23 in Axialrichtung des Statorkerns 21 sind gleich. Daher befinden sich jede Stirnfläche 22e des Jochs 22 und die entsprechende Stirnfläche 23e jedes der Zähne 23 in der gleichen Ebene. Die gegenüberliegenden Stirnflächen 22e des Jochs 22 und die gegenüberliegenden Stirnflächen 23e der Zähne 23 bilden die gegenüberliegenden Stirnflächen 21 e des Statorkerns 21 aus.
Jeder der Zähne 23 hat einen Zahnerstreckungsabschnitt 24, der sich von der Innenumfangsfläche 22a des Jochs 22 erstreckt, und ein Paar Zahnflanschabschnitte 25, die zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung des Statorkerns 21 von einem distalen Ende des Zahnerstreckungsabschnitt 24 vorsteht, das heißt, das Ende der gegenüberliegenden Seite von dem Joch 22. Der Statorkern 21 hat Schlitze 28, von denen jeder ein Raum ist, der zwischen zwei Zähnen 23 ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung des Statorkerns 21 benachbart sind. Der Spalt zwischen den beiden Zahnflanschabschnitten 25, die einander mit den Schlitzen 28 dazwischen zugewandt sind, ist eine Schlitzöffnung 30.
Wie in 1 dargestellt, umfasst der Stator 11 Spulen 27U einer U-Phase, 27 V einer V-Phase und 27 W einer W-Phase. Ein Teil jeder der Spulen 27U, 27V und 27W erstreckt sich durch den Schlitz 28. In dem Stator 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt die Anzahl der Schlitze fünfzehn.
Der Stator 11 umfasst Schlitzisolierfolien 29, die in die jeweiligen Schlitze 28 eingesetzt sind. Die Schlitzisolierfolien 29 isolieren die Teile jeder der Spulen 27U, 27V und 27W, die sich durch jeden der Schlitze 28 von dem Statorkern 21 erstrecken. Das Schlitzisolierfolie 29 hat eine solche Form, dass eine längliche bandförmige Folie entlang der Innenfläche des Schlitzes 28 in eine im Wesentlichen U-Form gekrümmt ist.
Die Schlitzisolierfolie 29 erstreckt sich entlang des Jochs 22 und der Zähne 23, die den Schlitz 28 ausbilden. Des Weiteren erstreckt sich die Schlitzisolierfolie 29 von einem Ende in Axialrichtung des Statorkerns 21 zu dem anderen Ende. Die gegenüberliegenden Enden der Schlitzisolierfolie 29 sind einander mit einem Spalt dazwischen in einer Position zugewandt, die der Schlitzöffnung 30 entspricht, um eine Öffnung 29a auszubilden. Die Öffnung 29a erstreckt sich von einem Ende der Schlitzisolierfolie 29 zu dem anderen Ende in Axialrichtung des Statorkerns 21. Daher erstreckt sich die Öffnung 29a von einem Ende in Axialrichtung des Statorkerns 21 zu dem anderen Ende.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfasst der Stator 11 ringförmige Isolatoren 31, die jeweils an den gegenüberliegenden Stirnflächen 21e des Statorkerns 21 angeordnet sind. Die jeweiligen Isolatoren 31 sind an den Stirnflächen 21e des Statorkerns 21 in einem Zustand angeordnet, in dem die Axialrichtungen der jeweiligen Isolatoren 31 der Axialrichtung des Statorkerns 21 entsprechen. In der folgenden Erläuterung bedeuten eine „Axialrichtung“, eine „Radialrichtung“ und eine „Umfangsrichtung“ Richtungen, die den Statorkern 21 oder den Isolator 31 betreffen, sofern nicht speziell anders beschrieben.
Jeder der Isolatoren 31 hat eine ringförmige Isolatorbasis 32, eine Mehrzahl von Isolatorerstreckungsabschnitten 33, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche 32a der Isolatorbasis 32 erstrecken, und ein Paar Isolatorflanschabschnitte 34, die zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung von einem distalen Ende jedes Isolatorerstreckungsabschnitts 33 aus vorstehen, das heißt, das Ende an der gegenüberliegenden Seite von der Isolatorbasis 32.
Die Isolatorbasis 32 ist in einer Position angeordnet, die dem Joch 22 in Axialrichtung zugewandt ist. Die gegenüberliegenden Stirnflächen 32e in Axialrichtung der Isolatorbasis 32 sind ebene Flächen. Eine erste Stirnfläche 32e, die eine der gegenüberliegenden Stirnflächen 32e der Isolatorbasis 32 ist, ist in Oberflächenkontakt mit der Stirnfläche 22e des Jochs 22. Daher liegt die Isolatorbasis 32 an dem Joch 22 an. Der Außendurchmesser der Isolatorbasis 32 ist kleiner als der Außendurchmesser des Jochs 22. Der Innendurchmesser der Isolatorbasis 32 ist der gleiche wie der Innendurchmesser des Jochs 22.
Die Anzahl der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 jedes Isolators 31 ist die gleiche wie die Anzahl der Zahnerstreckungsabschnitte 24. Die Breite in Umfangsrichtung in jedem der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 ist die gleiche wie die Breite in Umfangsrichtung in jedem der Zahnerstreckungsabschnitte 24. Die Isolatorerstreckungsabschnitte 33 sind in Abständen in Umfangsrichtung angeordnet und erstrecken sich in Richtung zu der Achse der Isolatorbasis 32 von der Innenumfangsfläche 32a der Isolatorbasis 32.
Die Isolatorerstreckungsabschnitte 33 sind in Positionen angeordnet, die den Zahnerstreckungsabschnitten 24 in Axialrichtung zugewandt sind. Jeder der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 ist ein säulenförmiger Körper, der von einer Stelle nahe der ersten Stirnfläche 32e auf der Innenumfangsfläche 32a der Isolatorbasis 32 vorsteht. Die gegenüberliegenden Stirnflächen 33e in Axialrichtung jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 sind ebene Flächen. Eine erste Stirnfläche 33e, die eine der gegenüberliegenden Stirnflächen 33e jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 ist, befindet sich in der gleichen Ebene wie die erste Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32.
Jeder der Isolatorflanschabschnitte 34 hat eine flache Stirnfläche 34e, die sich in der gleichen Ebene wie die erste Stirnfläche 33e jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 befindet. Die erste Stirnfläche 33e jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 und die Stirnfläche 34e jedes der Isolatorflanschabschnitte 34 sind in Oberflächenkontakt mit der Stirnfläche 23e jedes der Zähne 23. Daher liegt jeder der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 an dem entsprechenden der Zähne 23 an.
Des Weiteren weist jeder der Isolatoren 31 eine überhängende Wand 35 auf, die in Axialrichtung zu einer gegenüberliegenden Seite zu der ersten Stirnfläche 33e des Isolatorerstreckungsabschnitts 33 vom distalen Ende jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 überhängt. Jede der überhängenden Wände 35 ist mit den zwei Isolatorflanschabschnitten 34 verbunden, die zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung von dem distalen Ende jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 vorstehen. Die Breite in Umfangsrichtung in jeder der überhängenden Wände 35 ist die gleiche wie die Gesamtbreite in Umfangsrichtung in den zwei Isolatorflanschabschnitten 34, die zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung von dem distalen Ende jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 vorstehen. Daher sind Randabschnitte auf den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung jeder der überhängenden Wände 35 mit Randabschnitten der zwei Isolatorflanschabschnitte 34 verbunden. Jeder der Isolatorflanschabschnitte 34 und jede der überhängenden Wände 35 haben jeweils Oberflächen, die der Isolatorbasis 32 zugewandt sind, das heißt, die Oberflächen 34a und 35a, die einer Außenseite in Radialrichtung zugewandt sind, und diese Oberflächen 34a und 35a befinden sich auf dergleichen Ebene.
Jeder der Isolatoren 31 hat Öffnungen 36, von denen jede ein Spalt zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Isolierflanschabschnitten 34 und ein Spalt zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten überhängenden Wänden 35 ist. Die Öffnungen 36 jedes der Isolatoren 31 sind in Umfangsrichtung an den gleichen Positionen wie die Positionen der Schlitzöffnungen 30 des Statorkerns 21 angeordnet.
Wie in 3 dargestellt, hat jede der Spulen 27U, 27V und 27W zwei Spulenenden 27e, die jeweils in Axialrichtung von den gegenüberliegenden Stirnflächen 21e des Statorkerns 21 vorstehen. Jeder der Isolatoren 31 hat Spuleneinsetzräume 37 (siehe 2), von denen jeder zwischen den zwei Isolatorerstreckungsabschnitte 33 ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung benachbart sind. Jedes der Spulenenden 27e erstreckt sich durch den Spuleneinsetzraum 37. Des Weiteren hat jeder der Isolatoren 31 Räume, von denen jeder durch die Innenumfangsfläche 32a der Isolatorbasis 32, jede der überhängenden Wände 35 und den zweite Stirnflächen 33e jedes der Isolatorerstreckungsabschnitte 33 definiert ist, und jedes der Spulenenden 27e erstreckt sich durch den Raum.
Jedes der Spulenenden 27e wird durch Kontaktieren der Isolatorbasis 32 daran gehindert, sich in Radialrichtung nach außen zu bewegen. Des Weiteren wird jedes Spulenende 27e durch Kontaktieren der Oberflächen 34a der beiden Isolatorflanschabschnitte 34 und der Oberflächen 35a der überhängenden Wand daran gehindert, sich in Radialrichtung nach innen zu bewegen. Die Spulenenden 27e sind von den Zähnen 23 durch die Isolatorerstreckungsabschnitte 33 isoliert.
Um jede der Spulen 27U, 27V, 27W auszubilden, wird eine Zuführdüse für leitfähigen Draht (nicht gezeigt) für die entsprechende Phase durch entsprechende Öffnungen 36 in dem Isolator 31, entsprechende Schlitzöffnungen 30 in dem Statorkern 21 und entsprechende Öffnungen 29a in der Schlitzisolierfolie 29 durchgeleitet. Auf diese Weise wird der leitfähige Draht 26 durch konzentriertes Wickeln um jeden entsprechenden Satz des Zahnerstreckungsabschnitts 24 und der zwei Isolatorerstreckungsabschnitte 33 gewickelt, die sich auf den gegenüberliegenden axialen Seiten des Zahnerstreckungsabschnitts 24 befinden, wodurch die Spule 27U, 27V, 27W ausgebildet wird. Nachstehend wird zu Darstellungszwecken das Wickeln des leitfähigen Drahtes 26 um jeden Satz des Zahnerstreckungsabschnitts 24 und die zugeordneten zwei Isolatorerstreckungsabschnitte 33 einfach als „Wickeln des leitfähigen Drahtes 26 um den Zahn 23“ bezeichnet. Der leitfähige Draht 26 zum Ausbilden der U-Phasen-Spulen 27U, der leitfähige Draht 26 zum Ausbilden der V-Phasen-Spulen 27V und der leitfähige Draht 26 zum Ausbilden der W-Phasen-Spulen 27W werden jeweils als der U-Phasen-leitfähige Draht 26 bezeichnet, der V-Phasen-leitfähige Draht 26 und der W-Phasen-leitfähige Draht 26 bezeichnet.
Wie in 3 gezeigt, sind die Spulen 27U, 27V, 27W so angeordnet, dass jede dritte der Spulen 27U, 27V, 27W in der Umfangsrichtung die gleiche Phase hat. Jede der Spulen 27U, 27V, 27W und eine in Umfangsrichtung benachbarte der Spulen 27U, 27V, 27W haben unterschiedliche Phasen.
Mit Bezug auf 2, hat einer der zwei Isolatoren 31 mehrere Durchgangsnuten (oder Vertiefung), welche eine erste Durchgangsnut (oder eine erste Vertiefung) 41U, eine zweite Durchgangsnut (oder eine zweite Vertiefung) 41V und eine dritte Durchgangsnut (oder eine dritte Vertiefung) 41 W ist. Die leitfähigen Drähte 26 können durch die erste bis dritte Durchgangsnut 41U, 41V, 41 W geführt werden. Insbesondere sind fünf erste Durchgangsnuten 41U, fünf zweite Durchgangsnuten 41V und fünf dritte Durchgangsnuten 41W in Umfangsrichtung angeordnet und voneinander beabstandet. Die erste bis dritte Durchgangsnut 41U, 41V, 41W erstrecken sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 und radial durch die Isolatorbasis 32.
Eine Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 weist U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Führungsnuten auf, die eine erste Führungsnut 51U, eine zweite Führungsnut 51V und eine dritte Führungsnut 51W sind. Die erste, zweite und dritte Führungsnut 51 U, 51V, 51 W führen die entsprechenden leitfähigen Drähte 26 der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Umfangsrichtung. Die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V, 51W erstreckt sich über die gesamte Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32. Die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V, 51W sind in Axialrichtung auf der Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 angeordnet, ohne sich durch die Isolatorbasis 32 zu erstrecken.
Wenn die Isolatorbasis 32 von der Seite betrachtet wird, erstrecken sich die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V, 51W parallel zueinander. Die erste Führungsnut 51U ist in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 im Vergleich zu der zweiten und dritten Führungsnut 51V, 51W beabstandet. Die zweite Führungsnut 51V ist in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 im Vergleich zu der dritten Führungsnut 51W beabstandet.
Wie in 4 dargestellt, haben die erste, zweite und dritte Durchgangsnut 41U, 41V, 41W jeweils unterschiedliche Längen (Tiefen) L1, L2 und L3 von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die Länge L1 jeder ersten Durchgangsnut 41U ist größer als die Längen L2 und L3 der zweiten und dritten Durchgangsnut 41V, 41W. Die Länge L2 jeder zweiten Durchgangsnut 41V ist größer als die Länge L3 jeder dritten Durchgangsnut 41W. Jede erste Durchgangsnut 41U ist in Umfangsrichtung zwischen der zweiten und der dritten Durchgangsnut 41V, 41W angeordnet. Jede zweite Durchgangsnut 41V ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten und der dritten Durchgangsnut 41U, 41W angeordnet. Jede dritte Durchgangsnut 41W befindet sich in Umfangsrichtung zwischen der ersten und der dritten Durchgangsnut 41U, 41V.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Durchgangsnuten 41U, 41V, 41 W in Umfangsrichtung gleich zu dem Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Isolatorerstreckungsabschnitten 33 in Umfangsrichtung. Die Positionen der Durchgangsnuten 41U, 41V, 41W fallen mit den Positionen der entsprechenden Isolatorerstreckungsabschnitten 33 zusammen.
Mit Bezug auf 5A weist jede der ersten Durchgangsnuten 41U eine gerade Nut 42U und zwei Erstreckungsnuten 43U auf. Die gerade Nut 42U erstreckt sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die Erstreckungsnuten 43U erstrecken sich von der geraden Nut 42U zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Jede erste Durchgangsnut 41U ist durch zwei erste Seitenflächen 411U, zwei gestufte Flächen 412U, zwei zweite Seitenflächen 413U und eine Bodenfläche 414U definiert. Die ersten Seitenflächen 411U sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die gestuften Flächen 412U sind flach und erstrecken sich von den Rändern der zugeordneten ersten Seitenflächen 411U in Umfangsrichtungen, die sich voneinander trennen. Die zweiten Seitenflächen 413U sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von den Rändern der zugeordneten gestuften Flächen 412U. Die Bodenfläche 414U ist flach und erstreckt sich in Umfangsrichtung, wodurch die Ränder der zweiten Seitenflächen 413U miteinander verbunden sind.
Die gerade Nut 42U jeder ersten Durchgangsnut 41U ist durch die ersten Seitenflächen 411U und einen Abschnitt der Bodenfläche 414U definiert. Der Abschnitt der Bodenfläche 414U entspricht dem Abschnitt der Bodenfläche 414U mit Ausnahme der Abschnitte, die den gestuften Flächen 412U zugewandt sind. Jede der Erstreckungsnuten 43U der ersten Durchgangsnut 41U ist durch die entsprechende der gestuften Flächen 412U, die zugeordnete der zweiten Seitenflächen 413U, und den Abschnitt der Bodenfläche 414U definiert, welcher der zugeordneten gestuften Fläche 412U zugewandt ist. Die zwei Erstreckungsnuten 43U erstrecken sich von dem Ende der geraden Nut 42U zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Die ersten Seitenflächen 411U erstrecken sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 in einer Weise, bei der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W gekreuzt werden. Die gerade Nut 42U jeder ersten Durchgangsnut 41U erstreckt sich somit in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 in einer Weise, bei der die zweite und die dritte Führungsnut 51V, 51W gekreuzt werden und somit mit der zweiten und der dritten Führungsnut 51V, 51W in Verbindung stehen. Die erste Führungsnut 51U ist durch zwei Seitenflächen 511U, 513U und eine Bodenfläche 512U definiert. Die Seitenflächen 511U, 513U sind einander in Axialrichtung zugewandt. Die Bodenfläche 512U verbindet die Seitenflächen 511U, 513U miteinander. Die Seitenfläche 511U befindet sich in Axialrichtung näher an der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 als die Seitenfläche 513U. Die gestuften Flächen 412U sind durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 511U der ersten Führungsnut 51U. Die zweiten Seitenflächen 413U sind durchgängig mit der Bodenfläche 512U der ersten Führungsnut 51U und sind senkrecht zu dieser. Die Bodenfläche 414U ist durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 513U der ersten Führungsnut 51U. Die zwei Erstreckungsnuten 43U jeder ersten Durchgangsnut 41U stehen somit mit der ersten Führungsnut 51U in Verbindung. Infolgedessen steht jede erste Durchgangsnut 41U mit allen der ersten bis dritten Führungsnut 51U, 51V, 51W in Verbindung.
Die ersten Durchgangsnuten 41U erstrecken sich radial durch die Isolatorbasis 32 und öffnen sich in der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 auf eine Weise, bei der die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V, 51W in Umfangsrichtung unterteilt werden. In jeder ersten Durchgangsnut 41U bilden die ersten Seitenflächen 411U und die zweiten Seitenflächen 413U zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Unterteilungsflächen in einer Weise aus, bei der die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V, 51W unterteilt werden. Jede der Unterteilungsflächen hat einen Abschnitt, der in Umfangsrichtung in Bezug zu dem Abschnitt vertieft ist, der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W unterteilt. Insbesondere ist der Abschnitt jeder Unterteilungsfläche, der die erste Führungsnut 51U (die zweite Seitenfläche 413U) unterteilt, in Umfangsrichtung in Bezug auf den Abschnitt vertieft, der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W unterteilt. Mit anderen Worten ist ein bestimmter Abschnitt der ersten Durchgangsnut 41U (der Abschnitt, der die erste Führungsnut 51U unterteilt) in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten vertieft, in Bezug auf den Abschnitt, der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W unterteilt. Das heißt, jede erste Durchgangsnut 41U unterteilt die drei Führungsnuten 51U, 51V, 51W und ist in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vergrößert, der die erste Führungsnut 51U unterteilt, im Vergleich zu dem Rest der ersten Durchgangsnut 41U. Die erste Durchgangsnut 41U entspricht einer ersten Nut, die zumindest zwei der Führungsnuten unterteilt. Die Erstreckungsnuten 43U entsprechen jeweils einer Vertiefung, die in Umfangsrichtung im Vergleich zu dem Rest der ersten Durchgangsnut 41U vertieft ist.
Wie in 5B gezeigt, hat jede der zweiten Durchgangsnuten 41V eine gerade Nut 42V und zwei Erstreckungsnuten 43V. Die gerade Nut 42V erstreckt sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die Erstreckungsnuten 43V erstrecken sich von der geraden Nut 42V zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Jede zweite Durchgangsnut 41V ist durch zwei zweite Seitenflächen 411V, zwei gestufte Flächen 412V, zwei zweite Seitenflächen 413V und eine Bodenfläche 414V definiert. Die ersten Seitenflächen 411V sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die gestuften Flächen 412V sind flach und erstrecken sich von den Rändern der zugeordneten ersten Seitenflächen 411V in Umfangsrichtungen, die sich voneinander trennen. Die zweiten Seitenflächen 413V sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von den Rändern der zugeordneten gestuften Flächen 412V. Die Bodenfläche 414V ist flach und erstreckt sich in Umfangsrichtung, wodurch die Ränder der zweiten Seitenflächen 413V miteinander verbunden sind.
Die gerade Nut 42V jeder zweiten Durchgangsnut 41V ist durch die ersten Seitenflächen 411V und einen Abschnitt der Bodenfläche 414V definiert. Der Abschnitt der Bodenfläche 414V entspricht dem Abschnitt der Bodenfläche 414V mit Ausnahme der Abschnitte, die den gestuften Flächen 412V zugewandt sind. Jede der Erstreckungsnuten 43V der zweiten Durchgangsnut 41V ist durch die entsprechende der gestuften Flächen 412V, die zugeordnete der zweiten Seitenflächen 413V, und dem Abschnitt der Bodenfläche 414V definiert, welcher der zugeordneten gestuften Fläche 412V zugewandt ist. Die zwei Erstreckungsnuten 43V erstrecken sich von dem Ende der geraden Nut 42V zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Die zwei ersten Seitenflächen 411V erstrecken sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 in einer Weise, bei der die dritte Führungsnut 51W gekreuzt wird. Die gerade Nut 42V jeder zweiten Durchgangsnut 41V erstreckt sich somit in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 in einer Weise, bei der die dritte Führungsnut 51W gekreuzt wird und somit mit der dritten Führungsnut 51W in Verbindung steht. Die zweite Führungsnut 51V ist durch zwei Seitenflächen 511V, 513V und eine Bodenfläche 512V definiert. Die Seitenflächen 511V, 513V sind einander in Axialrichtung zugewandt. Die Bodenfläche 512V verbindet die Seitenflächen 511V, 513V miteinander. Die Seitenfläche 511V befindet sich in Axialrichtung näher an der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 als die Seitenfläche 513V. Die gestuften Flächen 412V sind durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 511V der zweiten Führungsnut 51V. Die zweiten Seitenflächen 413V sind durchgängig mit der Bodenfläche 512V der zweiten Führungsnut 51V und sind senkrecht zu dieser. Die Bodenfläche 414V ist durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 513V der zweiten Führungsnut 51V. Die zwei Erstreckungsnuten 43U jeder zweiten Durchgangsnut 41V stehen somit mit der zweiten Führungsnut 51V in Verbindung. Infolgedessen steht jede zweite Durchgangsnut 41V mit der zweiten und dritten Führungsnut 51V, 51W in Verbindung.
Die zweiten Durchgangsnuten 41V erstrecken sich radial durch die Isolatorbasis 32 und öffnen sich in der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 auf eine Weise, bei der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W in Umfangsrichtung unterteilt werden. In jeder zweiten Durchgangsnut 41V bilden die ersten Seitenflächen 411V und die zweiten Seitenflächen 413V zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Unterteilungsflächen in einer Weise aus, bei der die zweite und dritte Führungsnut 51V, 51W unterteilt werden. Jede der Unterteilungsflächen hat einen Abschnitt, der in Umfangsrichtung in Bezug zu dem Abschnitt vertieft ist, der die dritte Führungsnut 51W unterteilt. Insbesondere ist der Abschnitt jeder Unterteilungsfläche, der die zweite Führungsnut 51V (die zweite Seitenfläche 413V) unterteilt, in Umfangsrichtung in Bezug auf den Abschnitt vertieft, der die dritte Führungsnut 51W unterteilt. Mit anderen Worten ist ein bestimmter Abschnitt der zweiten Durchgangsnut 41V (der Abschnitt, der die zweite Führungsnut 51V unterteilt) in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten vertieft, in Bezug auf den Abschnitt, der die dritte Führungsnut 51W unterteilt. Das heißt, jede zweite Durchgangsnut 41V unterteilt die zwei Führungsnuten 51V, 51W und ist in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vergrößert, der die Führungsnut 51V unterteilt, im Vergleich zu dem Rest der zweiten Durchgangsnut 41V. Die zweite Durchgangsnut 41V entspricht einer ersten Nut, die zumindest zwei der Führungsnuten unterteilt. Die Erstreckungsnuten 43V entsprechen jeweils einer Vertiefung, die in Umfangsrichtung im Vergleich zu dem Rest der zweiten Durchgangsnut 41V vertieft ist.
In Bezug zu 5C, hat jede der dritten Durchgangsnuten 41W eine gerade Nut 42W und zwei Erstreckungsnuten 43W. Die gerade Nut 42W erstreckt sich in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die Erstreckungsnuten 43W erstrecken sich von der geraden Nut 42W zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Jede dritte Durchgangsnut 41W ist durch zwei zweite Seitenflächen 411W, zwei gestufte Flächen 412W, zwei zweite Seitenflächen 413W und eine Bodenfläche 414W definiert. Die ersten Seitenflächen 411W sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32. Die gestuften Flächen 412W sind flach und erstrecken sich von den Rändern der zugeordneten ersten Seitenflächen 411W in Umfangsrichtungen, die sich voneinander trennen. Die zweiten Seitenflächen 413W sind flach und sind einander zugewandt und erstrecken sich parallel zueinander in Axialrichtung von den Rändern der zugeordneten gestuften Flächen 412W. Die Bodenfläche 414W ist flach und erstreckt sich in Umfangsrichtung, wodurch die Ränder der zweiten Seitenflächen 413W miteinander verbunden sind.
Die gerade Nut 42W jeder dritten Durchgangsnut 41W ist durch die ersten Seitenflächen 411W und einen Abschnitt der Bodenfläche 414W definiert. Der Abschnitt der Bodenfläche 414W entspricht dem Abschnitt der Bodenfläche 414W mit Ausnahme der Abschnitte, die den gestuften Flächen 412W zugewandt sind. Jede der Erstreckungsnuten 43W der dritten Durchgangsnut 41 W ist durch die entsprechende der gestuften Flächen 412W, die zugeordnete der zweiten Seitenflächen 413W, und dem Abschnitt der Bodenfläche 414W definiert, welcher der zugeordneten gestuften Fläche 412W zugewandt ist. Die zwei Erstreckungsnuten 43W erstrecken sich von dem Ende der geraden Nut 42W zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung.
Die dritte Führungsnut 51W ist durch zwei Seitenflächen 511W, 513W und eine Bodenfläche 512W definiert. Die Seitenflächen 511W, 513W sind einander in Axialrichtung zugewandt. Die Bodenfläche 512W verbindet die Seitenflächen 511W, 513W miteinander. Die Seitenfläche 511W befindet sich in Axialrichtung näher an der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 als die Seitenfläche 513W. Die gestuften Flächen 412W sind durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 511W der dritten Führungsnut 51W. Die zweiten Seitenflächen 413W sind durchgängig mit der Bodenfläche 512W der dritten Führungsnut 51W und sind senkrecht zu dieser. Die Bodenfläche 414W ist durchgängig und bündig mit der Seitenfläche 513W der dritten Führungsnut 51W. Die zwei Erstreckungsnuten 43W jeder dritten Durchgangsnut 41W stehen somit mit der dritten Führungsnut 51W in Verbindung. Infolgedessen steht jede dritte Durchgangsnut 41W mit der dritten Führungsnut 51W in Verbindung.
Die dritten Durchgangsnuten 41 W erstrecken sich radial durch die Isolatorbasis 32 und öffnen sich in der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 auf eine Weise, bei der die dritte Führungsnut 51W in Umfangsrichtung unterteilt wird. In jeder dritten Durchgangsnut 41W bilden die ersten Seitenflächen 411W und die zweiten Seitenflächen 413W zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Unterteilungsflächen in einer Weise aus, bei der die dritte Führungsnut 51W unterteilt wird. Jede der Unterteilungsflächen hat einen Abschnitt, der in Umfangsrichtung in Bezug zu dem Abschnitt vertieft ist, der die dritte Führungsnut 51W unterteilt. Insbesondere ist der Abschnitt jeder Unterteilungsfläche, der die dritte Führungsnut 51W (die zweite Seitenfläche 413W) unterteilt, in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rest der Unterteilungsfläche vertieft (die erste Seitenfläche 411W). Mit anderen Worten ist der Abschnitt jeder dritten Durchgangsnut 41W, der die dritte Führungsnut 51W unterteilt (die zweite Seitenfläche 413W) in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten vertieft, in Bezug auf den Rest der dritten Durchgangsnut 41W. Das heißt, die dritte Durchgangsnut 41W ist in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vergrößert, welcher der Führungsnut 51W entspricht, die durch die dritte Durchgangsnut 41W unterteilt ist, im Vergleich zu dem Rest der dritten Durchgangsnut 41W. Die Erstreckungsnuten 43W entsprechen jeweils einer Vertiefung, die in Umfangsrichtung im Vergleich zu dem Rest der dritten Durchgangsnut 41 W vertieft ist.
Wie in 5A dargestellt, wird, nachdem Wickeln um einen entsprechenden der Zähne 23 und dem Ausbilden der U-Phasen-Spule 27U, der U-Phasen-leitfähige Draht 26, der sich von dem Wicklungsendabschnitt der U-Phasen-Spule 27U erstreckt, radial nach außen bezüglich der Isolatorbasis 32 durch die entsprechende erste Durchgangsnut 41U verlegt. Der leitfähige Draht 26 wird dann entlang der entsprechenden der beiden ersten Seitenflächen 411U der geraden Nut 42U in Richtung zu der zugeordneten Erstreckungsnut 43U bewegt und steht mit der zweiten Seitenfläche 413U in Eingriff. Anschließend wird der leitfähige Draht 26 in Richtung zu der ersten Führungsnut 51U an dem Eckabschnitt zwischen der zweiten Seitenfläche 413U und der Bodenfläche 512U der ersten Führungsnut 51U gefaltet und in der ersten Führungsnut 51U aufgenommen. Der leitfähige Draht 26 erstreckt sich somit in Umfangsrichtung in der ersten Führungsnut 51U an der radialen Außenseite der Isolatorbasis 32. Der leitfähige Draht 26 wird dann durch die in Umfangsrichtung benachbarte der ersten Durchgangsnuten 41U verlegt und erstreckt sich in Richtung zu dem benachbarten Zahn 23. Das heißt, nachdem der U-Phasen-leitfähige Draht 26 durch die erste Durchgangsnut 41U verläuft und somit zur radialen Außenseite der Isolatorbasis 32 geführt wird, wird dieser durch die erste Führungsnut 51U in Umfangsrichtung geführt. Der leitfähige Draht 26 wird durch den in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der ersten Durchgangsnut 41U durchgeleitet und erstreckt sich zwischen der radialen Außenseite und der radialen Innenseite der Isolatorbasis 32.
Dann wird der U-Phasen-leitfähige Draht 26 um den benachbarten Zahn 23 gewickelt und bildet die benachbarte U-Phasen-Spule 27U aus. Durch Wiederholen dieses Vorgangs werden die U-Phasen-Spulen 27U so ausgebildet, dass jede dritte der Spulen 27 in Umfangsrichtung einer U-Phase ist. Das heißt, der U-Phasen-leitfähige Draht 26 wird in die jeweiligen ersten Durchgangsnuten 41U hinein und aus diesen herausgeführt. Die U-Phasen-Spulen 27U werden durch Reihenwicklung bereitgestellt. Die Abschnitte des U-Phasen-leitfähige Drahtes 26, die in der ersten Führungsnut 51U aufgenommen sind, sind U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U. Jeder der U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U verbindet die entsprechenden benachbarten zwei der U-Phasen-Spulen 27U in Umfangsrichtung. Jede erste Durchgangsnut 41U ist in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten an der Position vertieft, die der ersten Führungsnut 51U entspricht, in welcher der entsprechende U-Phasen-Verbindungsdraht 271U angeordnet sein sollte, und nicht die zweite oder dritte Führungsnut 51V, 51W. Jeder der U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U verläuft durch die entsprechenden zwei der ersten Durchgangsnuten 41U und erstreckt sich entlang des Abschnitts der ersten Führungsnut 51U zwischen diesen ersten Durchgangsnuten 41U. Auf diese Weise stehen die U-Phasen-Verbindungsdrähte 271 U mit der Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 in Eingriff. Außerdem wird jeder U-Phasen-Verbindungsdraht 271U durch den entsprechenden in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der zugeordneten ersten Durchgangsnut 41U durchgeleitet.
Mit Bezug auf 5B wird, nachdem Wickeln um einen entsprechenden der Zähne 23 und dem Ausbilden der V-Phasen-Spule 27V, der V-Phasen-leitfähige Draht 26, der sich von dem Wicklungsendabschnitt der V-Phasen-Spule 27V erstreckt, radial nach außen bezüglich der Isolatorbasis 32 durch die entsprechende zweite Durchgangsnut 41V verlegt. Der leitfähige Draht 26 wird dann entlang der entsprechenden der beiden ersten Seitenflächen 411V der geraden Nut 42V in Richtung zu der zugeordneten Erstreckungsnut 43V bewegt und steht mit der zweiten Seitenfläche 413V in Eingriff. Anschließend wird der leitfähige Draht 26 in Richtung zu der zweiten Führungsnut 51V an dem Eckabschnitt zwischen der zweiten Seitenfläche 413V und der Bodenfläche 512V der zweiten Führungsnut 51V gefaltet und in der zweiten Führungsnut 51V aufgenommen. Der leitfähige Draht 26 erstreckt sich somit in Umfangsrichtung in der zweiten Führungsnut 51V an der radialen Außenseite der Isolatorbasis 32. Der leitfähige Draht 26 wird dann durch die in Umfangsrichtung benachbarte der zweiten Durchgangsnuten 41V verlegt und erstreckt sich in Richtung zu dem benachbarten Zahn 23. Das heißt, nachdem der V-Phasen-leitfähige Draht 26 durch die zweite Durchgangsnut 41V verläuft und somit zur radialen Außenseite der Isolatorbasis 32 geführt wird, wird dieser durch die zweite Führungsnut 51V in Umfangsrichtung geführt. Der leitfähige Draht 26 wird durch den in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der zweiten Durchgangsnut 41V durchgeleitet und erstreckt sich zwischen der radialen Außenseite und der radialen Innenseite der Isolatorbasis 32.
Dann wird der V-Phasen-leitfähige Draht 26 um den benachbarten Zahn 23 gewickelt und bildet die benachbarte V-Phasen-Spule 27V aus. Durch Wiederholen dieses Vorgangs werden die V-Phasen-Spulen 27V so ausgebildet, dass jede dritte der Spulen 27 in Umfangsrichtung einer V-Phase ist. Das heißt, der V-Phasen-leitfähige Draht 26 wird in die jeweiligen zweiten Durchgangsnuten 41V hinein und aus diesen heraus verlegt. Die V-Phasen-Spulen 27V werden durch Reihenwicklung bereitgestellt. Die Abschnitte des V-Phasen-leitfähige Drahtes 26, die in der zweiten Führungsnut 51V aufgenommen sind, sind V-Phasen-Verbindungsdrähte 271V. Jeder der V-Phasen-Verbindungsdrähte 271V verbindet die entsprechenden benachbarten zwei der V-Phasen-Spulen 27V in Umfangsrichtung. Jede zweite Durchgangsnut 41V ist in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten an der Position vertieft, die der zweiten Führungsnut 51V entspricht, in welcher der entsprechende V-Phasen-Verbindungsdraht 271V angeordnet sein sollte, und nicht die erste oder dritte Führungsnut 51U, 51W. Jeder der V-Phasen-Verbindungsdrähte 271V verläuft durch die entsprechenden zwei der zweiten Durchgangsnuten 41V und erstreckt sich entlang des Abschnitts der zweiten Führungsnut 51V zwischen diesen zweiten Durchgangsnuten 41V. Auf diese Weise stehen die V-Phasen-Verbindungsdrähte 271V mit der Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 in Eingriff. Außerdem wird jeder V-Phasen-Verbindungsdraht 271V durch den entsprechenden in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der zugeordneten zweiten Durchgangsnut 41V durchgeleitet.
Wie in 5C dargestellt, wird, nachdem Wickeln um einen entsprechenden der Zähne 23 und dem Ausbilden der W-Phasen-Spule 27W, der W-Phasen-leitfähige Draht 26, der sich von dem Wicklungsendabschnitt der W-Phasen-Spule 27W erstreckt, radial nach außen bezüglich der Isolatorbasis 32 durch die entsprechende dritte Durchgangsnut 41W verlegt. Der leitfähige Draht 26 wird dann entlang der entsprechenden der beiden ersten Seitenflächen 411W der geraden Nut 42W in Richtung zu der zugeordneten Erstreckungsnut 43W bewegt und steht mit der zweiten Seitenfläche 413W in Eingriff. Anschließend wird der leitfähige Draht 26 in Richtung zu der dritten Führungsnut 51W an dem Eckabschnitt zwischen der zweiten Seitenfläche 413W und der Bodenfläche 512W der dritten Führungsnut 51W gefaltet und in der dritten Führungsnut 51W aufgenommen. Der leitfähige Draht 26 erstreckt sich somit in Umfangsrichtung in der dritten Führungsnut 51W an der radialen Außenseite der Isolatorbasis 32. Der leitfähige Draht 26 wird dann durch die in Umfangsrichtung benachbarte der dritten Durchgangsnuten 41 W verlegt und erstreckt sich in Richtung zu dem benachbarten Zahn 23. Das heißt, nachdem der W-Phasen-leitfähige Draht 26 durch die dritte Durchgangsnut 41 W verläuft und somit zur radialen Außenseite der Isolatorbasis 32 geführt wird, wird dieser durch die dritte Führungsnut 51W in Umfangsrichtung geführt. Der leitfähige Draht 26 wird durch den in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der dritten Durchgangsnut 41W durchgeleitet und erstreckt sich zwischen der radialen Außenseite und der radialen Innenseite der Isolatorbasis 32.
Dann wird der W-Phasen-leitfähige Draht 26 um den benachbarten Zahn 23 gewickelt und bildet die benachbarte W-Phasen-Spule 27W aus. Durch Wiederholen dieses Vorgangs werden die W-Phasen-Spulen 27W so ausgebildet, dass jede dritte der Spulen 27 in Umfangsrichtung einer W-Phase ist. Das heißt, der W-Phasen-leitfähige Draht 26 wird in die jeweiligen dritten Durchgangsnuten 41 W hinein und aus diesen heraus verlegt. Die W-Phasen-Spulen 27W werden durch Reihenwicklung bereitgestellt. Die Abschnitte des W-Phasen-leitfähige Drahtes 26, die in der dritten Führungsnut 51W aufgenommen sind, sind W-Phasen-Verbindungsdrähte 271W. Jeder der W-Phasen-Verbindungsdrähte 271W verbindet die entsprechenden benachbarten zwei der W-Phasen-Spulen 27W in Umfangsrichtung. Jede dritte Durchgangsnut 41 W ist in Umfangsrichtung zu den gegenüberliegenden Seiten an der Position vertieft, die der dritten Führungsnut 51W entspricht, in welcher der entsprechende W-Phasen-Verbindungsdraht 271W angeordnet sein sollte, und nicht die erste oder zweite Führungsnut 51 U, 51V. Jeder der W-Phasen-Verbindungsdrähte 271W verläuft durch die entsprechenden zwei der dritten Durchgangsnuten 41 W und erstreckt sich entlang des Abschnitts der dritten Führungsnut 51W zwischen diesen dritten Durchgangsnuten 41W. Auf diese Weise stehen die W-Phasen-Verbindungsdrähte 271W mit der Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 in Eingriff. Außerdem wird jeder W-Phasen-Verbindungsdraht 271W durch den entsprechenden in Umfangsrichtung vertieften Abschnitt der zugeordneten dritten Durchgangsnut 41W durchgeleitet.
Die Wicklungsstartabschnitte der leitfähigen Drähte 26 der drei Phasen sind jeweils elektrisch mit einem nicht dargestellten entsprechenden Stromversorgungsanschluss verbunden. Die Wicklungsendabschnitte der leitfähigen Drähte 26 sind mit einem nicht dargestellten Neutralpunktverbindungsabschnitt elektrisch miteinander verbunden. Wenn elektrische Ströme durch die Spulen 27U, 27V, 27W der jeweiligen Phasen fließen, drehen sich der Rotor 12 und die Drehwelle 13 einstückig miteinander.
Eine Betriebsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
Jede erste Durchgangsnut 41U steht mit allen ersten bis dritten Führungsnuten 51U, 51V, 51W in Verbindung. Der leitfähige Draht 26, der die U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U ausbildet, wird jedoch durch den entsprechenden vertieften Abschnitt der ersten Durchgangsnut 41U durchgeleitet und in Bezug auf die Isolatorbasis 32 radial nach außen geführt. Der leitfähige Draht 26 wird somit korrekt in der ersten Führungsnut 51U angeordnet, in welcher der leitfähige Draht 26 angeordnet sein sollte. Jede zweite Durchgangsnut 41V steht mit der zweiten und dritten Führungsnut 51V, 51W in Verbindung. Der leitfähige Draht 26, der die V-Phasen-Verbindungsdrähte 271 V ausbildet, wird jedoch durch den entsprechenden vertieften Abschnitt der zweiten Durchgangsnut 41 V durchgeleitet und in Bezug auf die Isolatorbasis 32 radial nach außen geführt. Der leitfähige Draht 26 wird somit korrekt in der zweiten Führungsnut 51V angeordnet, in welcher der leitfähige Draht 26 angeordnet sein sollte.
Die Verbindungsdrähte 271 U, 271V, 271W der jeweiligen Phasen werden in den entsprechenden Führungsnuten 51U, 51V, 51W aufgenommen. Ein Kontakt von einem der Verbindungsdrähte 271U, 271V, 271W zwischen verschiedenen Phasen ist daher unwahrscheinlich. Dies stellt eine Isolation in den Verbindungsdrähten 271U, 271V, 271W zwischen verschiedenen Phasen auf der radialen Außenseite der Isolatorbasis 32 sicher.
Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(1) Jede der ersten und zweiten Durchgangsnuten 41U, 41V steht mit zumindest zwei der Führungsnuten 51U, 51V, 51W in Verbindung. Die U-Phasen- und V-Phasenleitfähigen Drähte 26 werden jedoch jeweils durch den entsprechenden vertieften Abschnitt jeder entsprechenden Durchgangsnut 41U, 41V durchgeleitet und somit zur radialen Außenseite der Isolatorbasis 32 geführt. Auf diese Weise werden die leitfähigen Drähte 26 korrekt in den entsprechenden Führungsnuten 51U, 51V angeordnet, in denen die leitfähigen Drähte 26 angeordnet sein sollten. Infolgedessen wird vermieden, dass jeder leitfähige Draht 26 in einer inkorrekten der Führungsnuten und nicht in der korrekten Führungsnut 51U, 51V angeordnet wird. Dies erleichtert das korrekte Anordnen der leitfähigen Drähte 26 in den entsprechenden Führungsnuten 51U, 51V, 51W, in denen die leitfähigen Drähte 26 angeordnet werden sollen, wenn die leitfähigen Drähte 26 entlang des Isolators 31 verlegt werden. Dieser Vorteil wird auch nicht nur für die Verbindungsdrähte 271U, 271V, 271W sichergestellt, sondern auch für die leitfähigen Drahtabschnitte, die mit den Stromversorgungsanschlüssen oder dem Neutralpunktverbindungsabschnitt verbunden sind.
(2) Jeder der U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U wird durch die entsprechenden zwei der ersten Durchgangsnuten 41U durchgeleitet und erstreckt sich entlang des Abschnitts der ersten Führungsnut 51U zwischen diesen ersten Durchgangsnuten 41U. Die U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U stehen somit mit der Außenumfangsfläche der Isolatorbasis 32 in Eingriff. Insbesondere werden die U-Phasen-Verbindungsdrähte 271U durch die entsprechenden vertieften Abschnitte der ersten Durchgangsnuten 41U durchgeleitet. Die zweiten und dritten Verbindungsdrähte 271V, 271W werden auf die gleiche Weise wie die U-Phasen-Verbindungsdrähte 271 U installiert. Jeder der Verbindungsdrähte 271U, 271V, 271W ist einer der Abschnitte des zugeordneten leitfähigen Drahtes 26, der die Spulen 27U, 27V, 27W der gleichen Phase verbindet. Das Verlegen der Verbindungsdrähte 271U, 271V, 271W ist daher besonders kompliziert. Wenn daher die Führungsnuten 51U, 51V, 51W nicht auf die gleiche Weise wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel konfiguriert sind, besteht die Tendenz, dass eine fehlerhafte Anordnung der Verbindungsdrähte 271 U, 271V, 271W in den Führungsnuten 51U, 51V, 51W auftritt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine solche fehlerhafte Anordnung effektiv erschwert.
(3) Jede der Durchgangsnuten 41U, 41V, 41W ist an den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vertieft, der die entsprechende der Führungsnuten 51U, 51V, 51W unterteilt. In dieser Konfiguration kann nach Bedarf bestimmt werden, welche der Umfangsseiten der Isolatorbasis 32 jedes leitfähigen Drahtes 26 sich von der entsprechenden Durchgangsnut 41U, 41V, 41W erstrecken soll. Dies verbessert die Flexibilität zum Verlegen der leitfähigen Drähte 26.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel kann wie nachstehend beschrieben abgewandelt werden.
In Bezug auf die 6A und 6B kann jede erste Durchgangsnut 41U nur an einem der gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vertieft sein, der die erste Führungsnut 51U unterteilt. Die ersten Durchgangsnuten 41U des Isolators 31 können zusätzlich zu den ersten Durchgangsnuten 41U, die wie in 5A gezeigt konfiguriert sind, diejenigen enthalten, die wie in zumindest einer in den 6A und 6B gezeigt konfiguriert sind. Die zweiten und dritten Durchgangsnuten 41U, 41W können auf die gleiche Weise wie die ersten Durchgangsnuten 41U abgewandelt werden. Das heißt, die Durchgangsnuten 41U, 41V, 41W können auf jede geeignete Weise konfiguriert sein, solange jede Durchgangsnut 41U, 41V, 41W an zumindest einer der gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung an dem Abschnitt vertieft ist, der die entsprechende Führungsnut 51U, 51V, 51W unterteilt.
Die Führungsnuten können durch mehrere Vorsprünge unterteilt sein, die von der Außenumfangsfläche 32b der Isolatorbasis 32 vorstehen und in Umfangsrichtung und in Axialrichtung angeordnet sind.
Die Längen (Tiefen) L2, L3 der zweiten und dritten Durchgangsnut 41V, 41 W von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 können jeweils gleich zu der Länge (Tiefe) L1 jeder ersten Durchgangsnut 41U von der zweiten Stirnfläche 32e der Isolatorbasis 32 sein.
Das Positionsverhältnis in Axialrichtung in den Verbindungsdrähten 271U, 271V und 271W der drei Phasen kann nach Bedarf geändert werden.
Die Erstreckungsnuten 43W können in jeder dritten Durchgangsnut 41W weggelassen werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen die dritten Durchgangsnuten 41W jeweils ausschließlich mit der dritten Führungsnut 51W in Verbindung. Daher kann selbst ohne die Erstreckungsnuten 43W nicht jeder W-Phasen-Verbindungsdraht 271W in den Führungsnuten 51U, 51V anstelle der dritten Führungsnut 51W angeordnet werden, in welcher der W-Phasen-Verbindungsdraht 271W korrekt angeordnet sein sollte.
Beide Isolatoren 31 können die erste bis dritte Durchgangsnut 41U, 41V und 41W und die erste bis dritte Führungsnut 51U, 51V und 51W aufweisen. Beispielsweise werden die leitfähigen Drähte 26 der drei Phasen, die sich durch die erste bis dritte Durchgangsnut 41U, 41V und 41W jeweils eines der beiden Isolatoren 31 erstrecken, zuerst um die entsprechenden Zähne 23 gewickelt, um die Spulen 27U, 27V und 27W auszubilden. Danach können die leitfähigen Drähte 26 der drei Phasen jeweils von der ersten bis dritten Durchgangsnut 41U, 41V und 41W des anderen der zwei Isolatoren 31 gezogen werden.
Ein Verbindungsdraht, der sich vom Wicklungsendabschnitt einer ersten Spule erstreckt, die eine von zwei in Umfangsrichtung benachbarter Spulen dergleichen Phase ist, kann über einen Stromversorgungsanschluss elektrisch mit einem Verbindungsdraht verbunden sein, der sich von dem Wicklungsstartabschnitt einer zweiten Spule erstreckt, welche die andere der benachbarten Spulen ist. Auch der Wicklungsstartabschnitt der ersten Spule und der Wicklungsendabschnitt der zweiten Spule können an einem Neutralpunktverbindungsabschnitt elektrisch miteinander verbunden sein. Das heißt, die Spulen 27U, 27V, 27W der jeweiligen Phasen können durch paralleles Wickeln bereitgestellt werden.
An den vorherigen Beispielen können verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden, ohne vom Geist und Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen nur der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als anwendbar auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anzusehen. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, wenn Sequenzen in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, einer Vorrichtung oder einer Schaltung anders kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Schutzbereich der Offenbarung wird nicht durch die detaillierte Beschreibung definiert, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente. Alle Variationen innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung enthalten.

Claims

Stator für eine rotierende elektrische Maschine, mit: einem Statorkern, der ein ringförmiges Joch und eine Mehrzahl von Zähnen aufweist, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche des Jochs erstrecken; zwei Isolatoren, die an gegenüberliegenden Stirnflächen in Axialrichtung des Statorkerns angeordnet sind, wobei jeder der Isolatoren aufweist eine ringförmige Isolatorbasis, die das Joch berührt, und eine Mehrzahl von Isolatorerstreckungsabschnitten, die sich in Radialrichtung von einer Innenumfangsfläche der Isolatorbasis erstrecken und jeweils die Zähne berühren, und die Isolatorbasis eine erste Stirnfläche, die das Joch berührt, und eine zweite Stirnfläche aufweist, die der ersten Stirnfläche in Axialrichtung gegenüberliegt; und einer Mehrzahl von leitfähigen Drähten, die eine Mehrzahl von Spulen ausbilden, indem sie um die Zähne und die Isolatorerstreckungsabschnitte gewickelt sind, wobei zumindest einer der Isolatoren aufweist eine Mehrzahl von Führungsnuten, die sich in Umfangsrichtung in einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis erstrecken und somit die entsprechenden leitfähigen Drähte in Umfangsrichtung führen, und eine Mehrzahl von Durchgangsnuten, die sich in Radialrichtung durch die Isolatorbasis erstrecken und sich in der zweiten Stirnfläche der Isolatorbasis in einer Weise öffnen, dass sie zumindest eine der Führungsnuten in Umfangsrichtung unterteilen, die Durchgangsnuten zumindest zwei erste Nuten aufweisen, von denen jede zumindest zwei der Führungsnuten unterteilt, wobei jede der ersten Nuten eine Vertiefung aufweist, die in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rest der ersten Nut an einem Abschnitt vertieft ist, der eine der zumindest zwei Führungsnuten unterteilt, die durch die erste Nut unterteilt sind, und die leitfähigen Drähte, die sich durch die entsprechenden Durchgangsnuten und nach außen in Radialrichtung der Isolatorbasis erstrecken, in Umfangsrichtung durch die entsprechenden Führungsnuten geführt werden, und die leitfähigen Drähte sich durch die Vertiefungen in den entsprechenden ersten Nuten erstrecken.
Stator nach Anspruch 1, wobei jeder der leitfähigen Drähte einen Verbindungsdraht umfasst, der zwei der Spulen der gleichen Phase verbindet, die in Umfangsrichtung einander am nächsten liegen, der Verbindungsdraht durch zwei der Durchgangsnuten verläuft und sich in dem Abschnitt der Führungsnut zwischen den beiden Durchgangsnuten erstreckt, und der Verbindungsdraht sich durch die Vertiefung in der ersten Nut erstreckt.
Stator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vertiefung jeder ersten Nut zu den gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rest der ersten Nut vertieft ist.
Rotierende elektrische Maschine mit: einem Rotor; und einem Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3.