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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator und einen Motor.
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Es ist bekannt, dass ein herkömmlicher Motor, der an einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder dergleichen verbaut ist, mit dem folgenden Stator versehen ist. Der Stator umfasst einen Statorkern mit Zähnen, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Ein Schlitz ist zwischen den zueinander benachbarten Zähnen angeordnet. In dem Schlitz ist ein leitender Draht einer Spule angeordnet, und ein Isolierpapier zum Isolieren des leitenden Drahts und des Statorkerns ist angeordnet. Indem die Spule und das Isolierpapier mit Lack beschichtet (bzw. imprägniert) sind, sind ferner die Spule und das Isolierpapier an dem Statorkern befestigt, während die Spule und der Statorkern isoliert sind (siehe beispielsweise
JP 2015-35920 A ).
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Bei dem herkömmlichen Stator haftet der Lack bei in einem Prozess des Beschichtens mit dem Lack an einem weiteren Abschnitt als einem gewünschten Abschnitt des Isolierpapiers an, und es ist notwendig, einen Prozess zum Entfernen des angehafteten Lacks auszuführen. Folglich besteht ein Spielraum dahingehend, die Produktivität des Stators durch das Verbessern des Arbeitsablaufes des Prozesses zu verbessern.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stator und einen Motor mit verbesserten Charakteristika bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Stator gemäß Anspruch 1 und einen Motor gemäß Anspruch 8 gelöst.
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Ein exemplarischer Stator gemäß der vorliegenden Offenbarung, der für einen Motor vom Innenrotortyp verwendet wird, umfasst folgende Merkmale: einen Statorkern, der eine Ringform aufweist und einen Schlitz umfasst, der von einer radialen Innenseite zu einer radialen Außenseite ausgenommen ist; eine Spule, die einen Leitungsdraht umfasst, der in dem Schlitz angeordnet ist; ein erstes Isolierbauglied, das eine Lagenform aufweist und zwischen dem Leitungsdraht und dem Statorkern angeordnet ist; ein zweites Isolierbauglied, das eine Lagenform aufweist und von dem zumindest ein Teil radial innen in Bezug auf das erste Isolierbauglied in dem Schlitz angeordnet ist; und ein Beschichtungsmittel, das zumindest zwischen dem Statorkern und dem zweiten Isolierbauglied und zwischen dem zweiten Isolierbauglied und dem Leitungsdraht beschichtet ist. Das zweite Isolierbauglied umfasst eine Mehrzahl von Schichten, von denen zumindest ein Teil in einer Radialrichtung laminiert ist. Die Schicht auf einer radial am weitesten innenliegenden Seite aus der Mehrzahl von Schichten ist eine Harzschicht. Zumindest ein Teil der Harzschicht ist durch den Schlitz radial nach innen freigelegt.
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Gemäß dem exemplarischen Stator der vorliegenden Offenbarung wird eine Produktivität des Stators verbessert.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer elektrischen Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 eine Perspektivansicht eines Endabschnitts auf einer Axialrichtungsseite eines Stators.
- 3 eine Perspektivansicht eines Statorkerns.
- 4 eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Konfiguration um einen Schlitz in dem Stator herum veranschaulicht.
- 5 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen des Stators.
- 6 ein Beispiel einer Spule, die in einem Herstellungsprozess des Stators gebildet wird.
- 7 eine Teilquerschnittsansicht des Stators.
- 8 eine Ansicht des Schlitzes bei Betrachtung von einer radialen Innenseite zu einer radialen Außenseite.
- 9 eine Ansicht (oberer Bereich) eines abgewickelten zweiten Isolierbauglieds bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite, und eine Querschnittsansicht (unterer Bereich) aufgenommen entlang der Linie I-I des zweiten Isolierbauglieds.
- 10 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie I-I, welche eine Modifizierung einer Schichtstruktur des zweiten Isolierbauglieds veranschaulicht.
- 11 eine Ansicht (obere Ebene) des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds gemäß einer ersten Modifizierung bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite, und eine Querschnittsansicht (untere Ebene) aufgenommen entlang der Linie I-I des zweiten Isolierbauglieds.
- 12 eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds gemäß einer zweiten Modifizierung bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite.
- 13 eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds gemäß einer dritten Modifizierung bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite.
- 14 eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds gemäß einer vierten Modifizierung bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite.
- 15 eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds gemäß einer fünften Modifizierung bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite.
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Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Beschreibung bei einer elektrischen Antriebsvorrichtung 700 eine Richtung parallel zu einer Mittelachse CA eines Motors 100 als „Axialrichtung“ bezeichnet wird. Bei den Axialrichtungen wird eine Richtung von einer zweiten Welle 110b zu einer ersten Welle 110a, die später beschrieben werden, als „eine Axialrichtung“ bezeichnet, und eine Richtung von der ersten Welle 110a zu der zweiten Welle 110b wird als „die andere Axialrichtung“ bezeichnet.
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Zusätzlich dazu wird eine Richtung orthogonal zu der Mittelachse CA als „Radialrichtung“ bezeichnet, und eine Drehrichtung um die Mittelachse CA wird als „Umfangsrichtung“ bezeichnet. Bei den Radialrichtungen wird eine Richtung, die sich der Mittelachse CA nähert, als „radial nach innen“ bezeichnet, und eine Richtung weg von der Mittelachse CA wird als „radial nach außen“ bezeichnet.
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Zusätzlich dazu umfasst bei der vorliegenden Beschreibung eine „Ringform“ nicht nur eine Form, die fortlaufend ohne Ausschnitt über einen gesamten Umfang in der Umfangsrichtung um die Mittelachse CA verbunden ist, sondern auch eine Form, die einen Ausschnitt in einem Teil des gesamten Umfangs um die Mittelachse CA herum aufweist.
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1. Konfiguration einer elektrischen Antriebsvorrichtung
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Die elektrische Antriebsvorrichtung 700 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist an einem Fahrzeug angebracht, das den Motor 100 als Antriebsquelle verwendet, etwa einem Hybridelektrofahrzeug (HEV, Hybrid Electric Vehicle), einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHV, Plug-in Hybrid Vehicle) oder einem Elektrofahrzeug (EV, Electric Vehicle) und wird als die Antriebsquelle zum drehbaren Antrieb von Rädern des Fahrzeugs verwendet. 1 ist eine Querschnittsansicht der elektrischen Antriebsvorrichtung 700 gemäß dem Ausführungsbeispiel. In 1 ist eine Querschnittstruktur der elektrischen Antriebsvorrichtung 700 veranschaulicht, die entlang einer Ebene aufgenommen ist, welche die Mittelachse CA des Motors 100 umfasst.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung 700 den Motor 100, eine Untersetzungsvorrichtung 200, eine Differenzialvorrichtung (nicht veranschaulicht) und ein Gehäuse 400. Das Gehäuse 400 umfasst ein Motorgehäuse 401, das den Motor 100 beherbergt, ein Untersetzungsgehäuse 402, das die Untersetzungsvorrichtung 200 beherbergt, und ein Differenzialgehäuse (nicht veranschaulicht), das die Differenzialvorrichtung beherbergt. Der Motor 100 wird durch einen Dreiphasenwechselstrom angetrieben. Die Untersetzungsvorrichtung 200 ist mit dem Motor 100 verbunden, erhöht ein Drehmoment, das von dem Motor 100 bei einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis übertragen wird, und überträgt das erhöhte Drehmoment an die Differenzialvorrichtung. Die Differenzialvorrichtung ist über die Untersetzungsvorrichtung 200 mit dem Motor 100 verbunden und überträgt das von der Untersetzungsvorrichtung 200 übertragene Drehmoment auf die Räder.
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2. Konfiguration eines Motors
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Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst der Motor 100 einen Rotor 11 und einen Stator 12.
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Der Rotor 11 ist in Bezug auf den Stator 12 radial innen bereitgestellt und ist in der Umfangsrichtung um die Mittelachse CA drehbar. Das heißt, der Motor 100 ist ein Motor vom Innenrotortyp und umfasst den Stator 12 und den Rotor 11, der in Bezug auf den Stator 12 radial innen angeordnet ist. Der Stator 12 ist der Stator, der für den Motor vom Innenrotortyp verwendet wird. Der Rotor 11 umfasst eine Welle 110, einen Rotorkern 111 und einen Magneten 112.
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Die Welle 110 ist eine Drehachse des Rotors 11. Die Welle 110 wird über Lager (Bezugszeichen ausgelassen) drehbar durch das Motorgehäuse 104 gelagert. Die Welle 110 umfasst eine erste Welle 110a, die zweite Welle 110b und einen ersten Getriebeabschnitt 110c. Jede der ersten Welle 110a und der zweiten Welle 110b weist eine hohle zylindrische Form auf, die sich in der Axialrichtung erstreckt. Ein Endabschnitt auf der einen Axialrichtungsseite der zweiten Welle 110b ist mit einem Endabschnitt auf der anderen Axialrichtungsseite der ersten Welle 110a verbunden. Der erste Getriebeabschnitt 110c ist ein Getrieberad, das mit einem zweiten Getriebeabschnitt 210 der Untersetzungsvorrichtung 200 in Eingriff steht, und überträgt eine Antriebskraft des Motors 100 zu der Untersetzungsvorrichtung 200. Der erste Getriebeabschnitt 110c ist auf einer Außenoberfläche in der Radialrichtung der zweiten Welle 110b bereitgestellt. Die zweite Welle 110b steht von dem Motorgehäuse 401 in der anderen Axialrichtung hervor. Folglich sind ein Abschnitt auf der anderen Axialrichtungsseite der zweiten Welle 110b und der erste Getriebeabschnitt 110c in dem Untersetzungsgehäuse 402 aufgenommen.
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Der Rotorkern 111 ist ein ringförmiges Magnetmaterial, das auf der Mittelachse CA zentriert ist, und ist ein Laminat, bei dem eine Mehrzahl von plattenförmigen elektromagnetischen Stahlblechen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel laminiert sind. Der Rotorkern 111 ist an einer Außenoberfläche der Radialrichtung der ersten Welle 110a befestigt. Der Rotorkern 111 weist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 1111 auf, die den Rotorkern 111 in der Axialrichtung durchdringen. Die Durchgangslöcher 1111 sind in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
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Der Magnet 112 umfasst eine Mehrzahl von Magnetstücken (nicht veranschaulicht). Jedes der Magnetstücke weist eine flache Plattenform auf, die sich in einer Richtung orthogonal zu der radialen Richtung erstreckt, und die Magnetstücke werden jeweils in den Durchgangslöchern 1111 des Rotorkerns 111 gehalten. Mit anderen Worten sind die Magnetstücke in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
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Der Stator 12 treibt den Rotor 11 an und dreht ihn. Der Stator 12 weist eine Ringform auf, die auf der Mittelachse CA zentriert ist. 2 ist eine Perspektivansicht eines Endabschnitts auf der einen Axialrichtungsseite des Stators 12.
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Der Stator 12 umfasst einen Statorkern 121, Spulen 122, Zwischenphasenpapiere 123, ein Bindebauglied 124, erste Isolierbauglieder 125 (in der später beschriebenen 4 veranschaulicht) und zweite Isolierbauglieder 126 (in der später beschriebenen 4 veranschaulicht).
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3 ist eine Perspektivansicht des Statorkerns 121. Der Statorkern 121 ist ein ringförmiges Magnetmaterial, das auf der Mittelachse CA zentriert ist, und ist ein Laminat, bei dem bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von plattenförmigen elektromagnetischen Stahlblechen laminiert ist. Wie in 3 veranschaulicht ist, umfasst der Statorkern 121 eine ringförmige Kernrückseite 1211, eine Mehrzahl von Zähnen 1212 und eine Mehrzahl von Schlitzen S.
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Die Mehrzahl von Zähnen 1212 erstreckt sich von einem inneren Endabschnitt in der Radialrichtung der Kernrückseite 1211 radial nach innen und ist in der Umfangsrichtung angeordnet. Der Schlitz S ist zwischen den Zähnen 1212 bereitgestellt, die zueinander in einer Umfangsrichtung benachbart sind. Die Mehrzahl von Schlitzen S ist an einem inneren Endabschnitt in der Radialrichtung des ringförmigen Statorkerns 121 bereitgestellt und ist in der Umfangsrichtung angeordnet. Jeder der Schlitze S ist ein Raum, der von einer inneren Endoberfläche in der Radialrichtung des Statorkerns 121 radial nach außen ausgenommen ist und sich in der Axialrichtung erstreckt. Jeder der Schlitze S öffnet sich radial nach innen.
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Das heißt, der Stator 12 umfasst den ringförmigen Statorkern 121, der die Schlitze S aufweist, von denen jeder von einer radialen Innenseite zu einer radialen Außenseite ausgenommen ist.
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4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Konfiguration um den Schlitz S in dem Stator 12 veranschaulicht. Die Konfiguration an einem Endabschnitt auf der einen Axialrichtungsseite des Statorkerns 121 ist in 4 schematisch veranschaulicht.
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Ein Leitungsdraht 122A der Spule 122 ist in jedem Schlitz S angeordnet. Das heißt, der Stator 12 umfasst die Spulen 122, bei denen jeweils der Leitungsdraht 122A in dem Schlitz S angeordnet ist. Das erste Isolierbauglied 125, das aus einem Isoliermaterial gebildet ist, ist in jedem Schlitz S angeordnet. Das erste Isolierbauglied 125 ist ein lagenförmiges Bauglied, das sich in der Axialrichtung erstreckt, was auch Schlitzpapier genannt wird, und ist dahingehend gebogen, radial nach außen hervorzustehen, und ist in dem Schlitz S untergebracht. Beide Endabschnitte in der Axialrichtung des ersten Isolierbauglieds 125 stehen von dem Statorkern 121 zu einer Außenseite in der Axialrichtung hervor. Das erste Isolierbauglied 125 umgibt den Leitungsdraht 122A von der radialen Außenseite und von beiden Seiten in der Umfangsrichtung dahingehend, zwischen dem Leitungsdraht 122A und dem Statorkern 121 zu isolieren. Das heißt, der Stator 12 umfasst die lagenförmigen ersten Isolierbauglieder 125, von denen jedes zwischen dem Leitungsdraht 122A dem Statorkern 121 angeordnet ist.
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Das zweite Isolierbauglied 126, was auch Keilpapier genannt wird, ist in jedem Schlitz S angeordnet. Das zweite Isolierbauglied 126 ist ein lagenförmiges Bauglied, das sich in der Axialrichtung erstreckt, ist dahingehend gebogen, radial nach innen hervorzustehen, und ist in dem Schlitz S aufgenommen. Beide Endabschnitte in der Axialrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 stehen von dem Statorkern 121 zu der Außenseite in der Axialrichtung hervor. Beide Endabschnitte des zweiten Isolierbauglieds 126 weg von dem Oberseitenabschnitt, der entlang des zweiten Isolierbauglieds 126 radial nach innen hervorsteht, überlappen mit einem Teil des ersten Isolierbauglieds 125. Abschnitte des zweiten Isolierbauglieds 126 außer den beiden Endabschnitten, die oben beschrieben sind, sind in Bezug auf das erste Isolierbauglied 125 radial innen angeordnet. Das zweite Isolierbauglied 126 umgibt den Leitungsdraht 122A von der radialen Innenseite und von beiden Seiten in der Umfangsrichtung dahingehend, zwischen dem Leitungsdraht 122A und dem Statorkern 121 zu isolieren. Das heißt, der Stator 12 umfasst die lagenförmigen zweiten Isolierbauglieder 126, von denen zumindest ein Teil in Bezug auf das erste Isolierbauglied 125 radial innen in dem Schlitz S angeordnet ist. Das zweite Isolierbauglied 126 wird später ausführlicher beschrieben.
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Jede der Spulen 122 ist dahingehend bereitgestellt, die unterschiedlichen Schlitzen S zu überspannen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl von Spulen 122 dahingehend gefertigt, durch ein verteiltes Wicklungsverfahren eine Einzelschicht-Schleifenwicklung zu sein. Im Einzelnen ist jede Spule 122 eine U-Phase-Spule, eine V-Phase-Spule oder eine W-Phase-Spule. Die Spulen 122 der jeweiligen Phasen sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Y-geschaltet. Die Gleichphasenspulen 122 sind über einen Schaltdraht oder eine Sammelschiene, die nicht veranschaulicht sind, verbunden. Die Gleichphasenspulen 122 sind in den Schlitzen S weg voneinander über die Mehrzahl von Schlitzen S aufgenommen, in denen die Spulen 122 der anderen zwei Phasen durch das verteilte Wicklungsverfahren aufgenommen sind. In jedem Schlitz S sind die Gleichphasenspulen 122 durch die Einzelschichtschleifenwicklung aufgenommen. Mit anderen Worten sind die Spulen 122 der unterschiedlichen Phasen nicht in demselben Schlitz S aufgenommen.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein runder Draht mit einer kreisförmigen Querschnittsform als der Leitungsdraht 122A der Spule 122 verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das obige Beispiel beschränkt, und ein Leitungsdraht mit einer anderen Querschnittsform als einer kreisförmigen Form kann verwendet werden. Beispielsweise kann die Querschnittsform des Leitungsdrahts 122A eine vieleckige Form aufweisen, etwa ein Rechteck oder ein Sechseck.
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Jede Spule 122 weist Spulenenden 1221 auf. Das Spulenende 1221 ist ein Abschnitt der Spule 122, der zu der Außenseite von dem Schlitz S hervorsteht, und ist auf der einen Axialrichtungsseite in Bezug auf den Endabschnitt auf der einen Axialrichtungsseite des Statorkerns 121 bereitgestellt und ist auf der anderen Axialrichtungsseite in Bezug auf einen Endabschnitt auf der anderen Axialrichtungsseite des Statorkerns 121 bereitgestellt.
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Jedes der Zwischenphasenpapiere 123 ist dahingehend bereitgestellt, zwischen den unterschiedlichen Spulen 122 elektrisch zu isolieren, und weist eine Struktur auf, bei der beispielsweise ein nichtgewebtes Papier an beiden Oberflächen einer plattenförmigen dünnen Harzplatte angebracht ist.
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Das Bindebauglied 124 weist eine isolierende Fadenform auf und bindet die Leitdrähte 122A des Spulenendes 1221.
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3. Verfahren zum Herstellen des Stators
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Ein Herstellungsverfahren des Stators 12 wird im Folgenden beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Beispiels des Herstellungsverfahrens des Stators 12.
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Als Erstes wird ein Leitungsdraht um eine Schablone mit einer Längsrichtung gewickelt, so dass die Spule 122 in einer Spulenform gebildet wird (S1). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Spulen 122 der Hälfte der Gesamtanzahl der Schlitze S gebildet. Beispielsweise wird die Spule 122, wie in 6 veranschaulicht ist, in einer Form gebildet, die die Spulenenden 1221 an beiden Endabschnitten in der Längsrichtung und ein Paar von geraden Abschnitten 1222 aufweist, die sich in der Längsrichtung erstrecken. Das Paar von geraden Abschnitten 1222 umfasst einen ersten geraden Abschnitt 1222a und einen zweiten geraden Abschnitt 1222b. Zu diesem Zeitpunkt wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spulenform senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung dL jeder Spule 122 zu einer sechseckigen Form mit der Längsrichtung gebildet, wie in 6 veranschaulicht ist. Jedoch ist die Spulenform nicht auf das obige Beispiel beschränkt und kann beispielsweise eine elliptische Form mit der Längsrichtung sein.
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Als Nächstes wird jedes der ersten Isolierbauglieder 125 an dem Statorkern 121 angebracht (S2). Zu diesem Zeitpunkt werden die ersten Isolierbauglieder 125 jeweils in die Schlitze S eingefügt. In 4 ist ein Zustand veranschaulicht, in dem das erste Isolierbauglied 125 in den Schlitz S eingefügt ist. Wie in 4 veranschaulicht ist, erstreckt sich das erste Isolierbauglied 125 in der Axialrichtung und ist entlang einer Innenwand des Schlitzes S gebogen, so dass das erste Isolierbauglied 125 eine Form aufweist, die radial nach innen geöffnet ist. Jedes erste Isolierbauglied 125 steht von dem Schlitz S zu der einen Axialrichtungsseite und der andere Axialrichtungsseite vor.
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Als Nächstes werden alle zwei Gleichphasenspulen 122 in Reihenfolge an dem Statorkern 121 angebracht (S3). Zuerst wird jeder der geraden Abschnitte 1222 der zwei Gleichphasenspulen 122 an derselben Umfangsposition wie der Schlitz S, der den geraden Abschnitt 1222 aufnimmt, auf der radialen Innenseite in Bezug auf den Schlitz S angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt werden die jeweiligen geraden Abschnitte 1222 dahingehend angeordnet, in den entsprechenden Schlitzen S aufgenommen zu werden. Dann wird jeder gerade Abschnitt 1222 radial nach außen gedrückt und in den entsprechenden Schlitz S eingefügt. Folglich ist jede der Spulen 122 dahingehend bereitgestellt, die unterschiedlichen Schlitze S zu überspannen.
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Nachdem alle Spulen 122 an dem Statorkern 121 angebracht sind, werden die zweiten Isolierbauglieder (Keilpapier) 126 jeweils in die Schlitze S eingefügt (S4). Wie in 4 veranschaulicht ist, erstreckt sich das zweite Isolierbauglied 126 in der Axialrichtung und ist entlang der Innenwand des Schlitzes S gebogen, so dass das zweite Isolierbauglied 126 eine Form aufweist, die radial nach außen geöffnet ist. Jedes zweite Isolierbauglied 126 erstreckt sich von dem Schlitz S zu der einen Axialrichtungsseite und der anderen Axialrichtungsseite.
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Als Nächstes wird jedes Zwischenphasenpapier 123 zwischen den Spulenenden 1221 der Spulen 122 der unterschiedlichen Phasen, die zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind, eingeklemmt (S5).
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Als Nächstes wird jedes der Spulenenden 1221, das mit den Zwischenphasenpapier 123 zwischen den unterschiedlichen Spulenenden 1221 versehen ist, in die Axialrichtung gedrückt (S6). Das heißt, das Spulenende 1221 auf der einen Axialrichtungsseite des Stators 12 wird zusammen mit dem einen Zwischenphasenpapier 123 in die andere Axialrichtung gedrückt und wird derart gebildet, dass die Höhe desselben in der Axialrichtung niedrig wird. Zusätzlich dazu wird das Spulenende 1221 auf der anderen Axialrichtungsseite des Stators 12 in die eine Axialrichtung gemeinsam mit dem anderen Zwischenphasenpapier 123 gedrückt und dahingehend gebildet, dass die Höhe desselben in der Axialrichtung niedrig wird.
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Um zu verhindern, dass der Leitungsdraht 122A des Spulenendes 1221 sich löst, wird als Nächstes das gepresste Spulenende 1221 durch das Bindebauglied 124 mit dem Zwischenphasenpapier 123 gebunden (S7).
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Als Nächstes wird ein Beschichtungsmittel (bzw. Imprägniermittel) in die Spulenenden 1221 auf der einen Axialrichtungsseite und der anderen Axialrichtungsseite unter Verwendung eine Schablone eingespritzt (S8). Als Beschichtungsmittel wird beispielsweise Lack verwendet. Als Lack wird beispielsweise WP-2820 (GN) verwendet (hergestellt durch Showa Denko Materials Co., Ltd. (vormals Hitachi Chemical Co., Ltd.)). Das Beschichtungsmittel wird eingespritzt, während der Statorkern 121 um die Mittelachse CA gedreht wird. Das eingespritzte Beschichtungsmittel wird durch Kapillarität zu einer Mitte in der Axialrichtung des Statorkerns 121 hin beschichtet (bzw. imprägniert). Das Schichtungsmittel wird nach der Beschichtung ausgehärtet.
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4. Isolierbauglied
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Eine Konfiguration des zweiten Isolierbauglieds (Keilpapier) 126 wird im Folgenden ausführlich beschrieben. In den folgenden Zeichnungen wird die radiale Innenseite mit R1 angegeben, die radiale Außenseite wird mit R2 angegeben, die eine Axialrichtungsseite wird mit Z1 angegeben, die andere Axialrichtungsseite wird mit Z2 angegeben und die Umfangsrichtung wird mit θ angegeben.
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7 ist eine Teilquerschnittsansicht des Stators 12, der entlang einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung an einer axial zwischenliegenden Position geschnitten ist. In 7 werden zur Zweckmäßigkeit ein Teil des Leitungsdrahts 122A und das Isolierbauglied 125, das in dem Schlitz S angeordnet ist, nicht veranschaulicht.
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Wie in 7 veranschaulicht ist, weist das zweite Isolierbauglied 126 eine Zweischichtstruktur auf, bei der eine Aramidschicht 1261 und eine Harzschicht 1262 laminiert sind. Das oben beschriebene zweite Isolierbauglied 126 ist in dem Schlitz S angeordnet, indem dasselbe entlang der Innenwand des Schlitzes S mit der Seite der Aramidschicht 1261 als radiale Außenseite gebogen ist. Das heißt, das zweite Isolierbauglied 126 weist die Mehrzahl von Schichten 1261, 1262 auf, von denen zumindest ein Teil in der Radialrichtung laminiert ist, und die Schicht auf der radial am weitesten innenliegenden Seite aus der Mehrzahl von Schichten ist die Harzschicht 1262.
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Die Aramidschicht 1261 wird mittels eines Prozesses unter Verwendung einer Papiermaschine oder dergleichen hergestellt. Eine Oberflächenbehandlung wird auf der Aramidschicht 1261 und der Harzschicht 1262 nicht ausgeführt und die Harzschicht 1262 weist eine Oberflächenrauigkeit auf, die es schwieriger als bei der Aramidschicht 1261 macht, dass das Beschichtungsmittel daran anhaftet, in einem Zustand, in dem die Oberflächenbehandlung nicht ausgeführt wird. Spezifische Beispiele von Materialien der Aramidschicht 1261 und der Harzschicht 1262 werden später beschrieben.
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Wie in 7 veranschaulicht ist, wird das Beschichtungsmittel 1276 durch den oben beschriebenen Einspritzprozess des Beschichtungsmittels zwischen jedem der Zähne 1212 und dem zweiten Isolierbauglied 126 und zwischen dem zweiten Isolierbauglied 126 und dem Leitungsdraht 122A beschichtet. Das heißt, der Stator 12 umfasst das Beschichtungsmittel 127, das zumindest zwischen dem Statorkern 121 und dem zweiten Isolierbauglied 126 und zwischen dem zweiten Isolierbauglied 126 und dem Leitungsdraht 122A beschichtet ist.
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8 ist eine Ansicht des Schlitzes S bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite. Wie in 7 und 8 veranschaulicht ist, ist ein Teil 1262P der Harzschicht 1262 radial nach innen durch einen inneren Endabschnitt SA in der Radialrichtung, der in dem Schlitz S enthalten ist, freigelegt. Das heißt, zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 ist über den Schlitz S radial nach innen freigelegt.
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Folglich ist die Harzschicht 1262, die die Oberflächenrauigkeit aufweist, die es schwieriger gestaltet, dass das Beschichtungsmittel anhaftet, auf der Schicht auf der am weitesten radial innenliegenden Seite des zweiten Isolierbauglieds 126 bereitgestellt, und zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 ist über den Schlitz S radial nach innen freigelegt. Folglich wird bei dem Einspritzprozess des Beschichtungsmittels nach dem Anbringungsprozess des zweiten Isolierbauglieds 126 eine Anhaftung des Beschichtungsmittels an dem freiliegenden Abschnitt (126P) in der Harzschicht 1262 unterdrückt. Obwohl ein Prozess zum Entfernen des Beschichtungsmittels, das an dem freiliegenden Abschnitt der Harzschicht 1262 anhaftet, unter Berücksichtigung eines Kontakts des Beschichtungsmittels mit dem Rotor 11 und dergleichen ausgeführt wird, kann ein Vorgang zum Entfernen des Beschichtungsmittels ohne Weiteres ausgeführt werden, da, wie oben beschrieben, die Anhaftung des Beschichtungsmittels unterdrückt wird, und aufgrund der Oberflächenrauigkeit der Harzschicht 1262, die schwieriger gestaltet, dass das Haftmittel anhaftet. Folglich wird eine Produktivität des Motors 100, der den Stator 12 umfasst, verbessert.
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Unter der Annahme, dass das zweite Isolierbauglied 126 in dem Schlitz S angeordnet ist, wobei sich die Harzschicht 1262 radial außen befindet und sich die Aramidschicht 1261 radial innen befindet, ist ein Teil der Aramidschicht 1261 von dem Schlitz S radial nach innen freigelegt, und das Beschichtungsmittel haftet ohne Weiteres an der Aramidschicht 1261 an, so dass das Beschichtungsmittel ohne Weiteres an dem freiliegenden Abschnitt anhaftet. Da die Menge des an dem oben beschriebenen freiliegenden Abschnitt anhaftenden Beschichtungsmittels zunimmt und der freiliegende Abschnitt die Oberflächenrauigkeit aufweist, die es leichter gestaltet, dass das Beschichtungsmittel anhaftet, ist es somit schwierig, den Prozess zum Entfernen des Beschichtungsmittels auszuführen. Folglich besteht ein Risiko dahingehend, dass die Produktivität des Stators 12 abnimmt. Da die Harzschicht 1262 radial außen angeordnet ist, ist es zusätzlich dazu schwierig, dass das Beschichtungsmittel zwischen dem zweiten Isolierbauglied 126 und dem Leitungsdraht 122A beschichtet wird, wo es erwünscht ist, dass das Beschichtungsmittel anhaftet.
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9 ist eine Ansicht (oberer Bereich) des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt, und eine Querschnittsansicht (unterer Bereich), die entlang der Linie I-I des zweiten Isolierbauglieds 126 aufgenommen ist.
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Ein spezifisches Beispiel einer Zweischichtstruktur des zweiten Isolierbauglieds 126 ist in der Querschnittsansicht gezeigt, die entlang der in 9 veranschaulichten Linie I-I aufgenommen ist. Bei der in 9 veranschaulichten Zweischichtstruktur umfasst die Harzschicht 1262 eine Harzschicht 1262A und eine Harzschicht 1262B. Die Harzschicht 1262A und die Harzschicht 1262B sind durch eine aus einem Haftmittel bestehende Haftschicht 1263 aneinandergefügt. Die Aramidschicht 1261 und die Harzschicht 1262A sind durch eine Haftschicht 1264 aneinandergefügt. Die Harzschicht 1262A und die Harzschicht 1262B sind aus demselben Material gebildet und sind aus einem Harz gebildet, das sich von der Aramidschicht 1261 unterscheidet. Bei der vorliegenden Beschreibung wird die obige Mehrzahl von Schichten als eine Schicht angesehen, wenn eine Mehrzahl von Schichten, die aus demselben Material gebildet ist, wie etwa die Harzschichten 1262A, 1262B, über die Haftschicht aneinandergefügt sind. Folglich weist das zweite Isolierbauglied 126, das in 9 veranschaulicht ist, die Zweischichtstruktur auf, die die Aramidschicht 1261 und die Harzschicht 1262 umfasst.
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Das heißt, wie oben beschrieben ist, weist das zweite Isolierbauglied 126 die Mehrzahl von Schichten 1261, 1262 auf, von denen zumindest ein Teil in der Radialrichtung laminiert ist (7). Die Mehrzahl von Schichten sind zwei Schichten, die Aramidschicht 1261 und die Harzschicht 1262, die sich von der Aramidschicht 1261 unterscheidet. Folglich ist eine Zuverlässigkeit der Festigkeit des zweiten Isolierbauglieds 126 vereinbar mit einer Reduzierung einer Dicke des zweiten Isolierbauglieds 126.
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Wünschenswerterweise ist die Aramidschicht 1261 aus Nomex (eingetragene Marke) gebildet und die Harzschicht 1262 ist aus Polyphenylensulfid (PPS) gebildet. Durch den Einsatz von Nomex, das eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist, für die Aramidschicht 1261 und durch den Einsatz von PPS, an dem der Beschichtungsstoff kaum anhaftet, für die Harzschicht 1262 ist eine Haltbarkeit des zweiten Isolierbauglieds 126 vereinbar mit einer Unterdrückung der Anhaftung des Beschichtungsmittels.
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Als das oben beschriebene PPS wird beispielsweise Torelina (eingetragene Marke) eingesetzt. Die Harzschicht 1262 ist nicht auf PPS beschränkt und kann aus Polyetherimid (PEI), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN) oder dergleichen gebildet sein.
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Wenn es kaum Einschränkungen bei der Ausbildung der Dicke einer Harzschicht in Bezug auf die Herstellung gibt, kann die Harzschicht 1262 mit einer gewünschten Dicke durch eine Harzschicht ausgebildet sein, wie in einer in 10 veranschaulichten Querschnittsansicht gezeigt ist, die entlang der Linie I-I aufgenommen ist.
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Das zweite Isolierbauglied 126 kann eine Schichtstruktur aus drei oder mehr Schichten aufweisen. Zusätzlich dazu kann die Mehrzahl von Schichten bei dem zweiten Isolierbauglied 126 direkt aneinandergefügt sein, ohne das Haftmittel oder dergleichen zu verwenden. Da das zweite Isolierbauglied 126 die Schichtstruktur aus der Mehrzahl von Schichten aufweist, wird die Entwicklung eines Risses unterdrückt, auch wenn eine Oberfläche des zweiten Isolierbauglieds 126 zerkratzt wird. Zusätzlich dazu wird durch die Haftschicht, die die Mehrzahl von Schichten aneinanderfügt, eine Ölbeständigkeit verbessert.
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5. Erste Modifizierung
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Eine erste Modifizierung des zweiten Isolierbauglieds 126 wird im Folgenden beschrieben. 11 ist eine Ansicht (oberer Bereich) des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 gemäß der ersten Modifizierung in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt, und eine Querschnittsansicht (unterer Bereich), die entlang der Linie I-I des zweiten Isolierbauglieds 126 aufgenommen ist.
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In dem abgewickelten Zustand des zweiten Isolierbauglieds 126, das in 11 veranschaulicht ist, steht ein Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, von einer Mitte in der Umfangsrichtung der Aramidschicht 1261 radial nach innen hervor. Der Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, ist über eine gesamte axiale Richtung der Aramidschicht 1261 bereitgestellt. Es ist zu beachten, dass der obige Abschnitt über einen Pfeil der Aramidschicht 1261 in der Axialrichtung bereitgestellt sein kann.
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Das heißt, wenn das zweite Isolierbauglied 126 in dem abgewickelten Zustand, der in 11 veranschaulicht ist, von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite betrachtet wird, ist zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 an der Mitte in der Umfangsrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 angeordnet, und die Aramidschicht 1261 ist auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung der Harzschicht 1262 angeordnet, welche an der Mitte in der Umfangsrichtung angeordnet ist.
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Der Abschnitt, wo das zweite Isolierbauglied 126 radial nach innen über den Schlitz S freiliegt, ist ein Abschnitt, wo die Haftung des Beschichtungsmittels unerwünscht ist. Somit ist die Harzschicht 1262, bei der es weniger wahrscheinlich ist, dass das Beschichtungsmittel anhaftet, auf die Mitte in der Umfangsrichtung beschränkt, und die Aramidschicht 1261, bei der es wahrscheinlich ist, dass das Beschichtungsmittel anhaftet, ist auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung der Harzschicht 1262 bereitgestellt, ohne die Harzschicht 1262 bereitzustellen. Folglich ist eine Beschichtungsrate des Beschichtungsmittel verbessert.
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6. Zweite Modifizierung
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Eine zweite Modifizierung des zweiten Isolierbauglieds 126 wird im Folgenden beschrieben. 12 ist eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 gemäß der zweiten Modifizierung in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt.
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In dem abgewickelten Zustand des zweiten Isolierbauglieds 126, das in 12 veranschaulicht ist, steht ein Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, von einer Mitte in der Axialrichtung der Aramidschicht 1261 radial nach innen hervor. Der Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, ist über eine gesamte Umfangsrichtung der Aramidschicht 1261 bereitgestellt. Es ist zu beachten, dass der obige Abschnitt über einen Teil der Aramidschicht 1261 in der Umfangsrichtung bereitgestellt sein kann.
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Das heißt, wenn das zweite Isolierbauglied 126 in dem abgewickelten Zustand, der in 12 veranschaulicht ist, von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite betrachtet wird, ist zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 an der Mitte in der Axialrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 angeordnet, und die Aramidschicht 1261 ist auf beiden Seiten in der Axialrichtung der Harzschicht 1262 angeordnet, welche an der Mitte in der Axialrichtung angeordnet ist.
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Das Beschichtungsmittel wird von beiden Seiten in der Axialrichtung des Stators 12 durch Vorrichtungen eingespritzt und durch Kapillarität zu der Mitte in der Axialrichtung des Stators 12 beschichtet. Da ein Zwischenraum zwischen der Harzschicht 1262, die an der Mitte in der Axialrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 angeordnet ist, und dem Statorkern 121 schmaler ist als ein Zwischenraum zwischen der Aramidschicht 1261, die auf beiden Seiten in der Axialrichtung der Harzschicht 1262 angeordnet ist, und dem Statorkern 121, wird das Beschichtungsmittel ohne Weiteres durch Kapillarität zu der Mitte in der Axialrichtung beschichtet. Somit ist die Beschichtungsrate oder eine Beschichtungsgeschwindigkeit verbessert.
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7. Dritte Modifizierung
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Eine dritte Modifizierung des zweiten Isolierbauglieds 126 wird im Folgenden beschrieben. 12 ist eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 gemäß der dritten Modifizierung in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt.
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In dem abgewickelten Zustand des zweiten Isolierbauglieds 126, das in 13 veranschaulicht ist, steht ein Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, jeweils von einem Endabschnitt auf der einen Axialrichtungsseite und einem Endabschnitt auf der anderen Axialrichtungsseite der Aramidschicht 1261 radial nach innen hervor.
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Das heißt, wenn das zweite Isolierbauglied 126 in dem abgewickelten Zustand, der in 13 veranschaulicht ist, von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite betrachtet wird, ist zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 an beiden Enden in der Axialrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 angeordnet, und die Aramidschicht 1261 ist zwischen den Harzschichten 1262 angeordnet, welche an beiden Enden in der Axialrichtung angeordnet sind.
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Das Beschichtungsmittel wird von beiden Seiten in der Axialrichtung des Stators 12 eingespritzt und zu der Mitte in der Axialrichtung beschichtet. Durch das Anordnen der Harzschicht 1262 an beiden Enden in der Axialrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 werden Zwischenräume zwischen dem zweiten Isolierbauglied 126 und dem Statorkern 121 an beiden Enden in der Axialrichtung schmaler gemacht, so dass das Beschichtungsmittel ohne Weiteres zu der Mitte in der Axialrichtung beschichtet wird, ohne an beiden Enden in der Axialrichtung zu verbleiben.
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8. Vierte Modifizierung
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Eine vierte Modifizierung des zweiten Isolierbauglieds 126 wird im Folgenden beschrieben. 14 ist eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 gemäß der vierten Modifizierung in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt.
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In dem abgewickelten Zustand des zweiten Isolierbauglieds 126, das in 14 veranschaulicht ist, steht ein Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, von der Mitte in der Umfangsrichtung und der Mitte in der Axialrichtung der Aramidschicht 1261 jeweils radial nach innen hervor. Wenn das zweite Isolierbauglied 126 in dem abgewickelten Zustand, der in 14 veranschaulicht ist, von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite betrachtet wird, schneiden sich folglich die Harzschicht 1262, die sich in der Axialrichtung erstreckt, und die Harzschicht 1262, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, an einer Mitte der Aramidschicht 1261. Gemäß der oben beschriebenen vierten Modifizierung werden dieselben Wirkungen erhalten, wie bei der ersten Modifizierung und der zweiten Modifizierung.
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9. Fünfte Modifizierung
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Eine fünfte Modifizierung des zweiten Isolierbauglieds 126 wird im Folgenden beschrieben. 15 ist eine Ansicht des abgewickelten zweiten Isolierbauglieds 126 gemäß der fünften Modifizierung in einem Zustand, in dem die Harzschicht 1262 bei Betrachtung von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite radial nach innen zeigt.
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In dem abgewickelten Zustand des zweiten Isolierbauglieds 126, das in 15 veranschaulicht ist, steht ein Abschnitt, der aus der Harzschicht 1262 und den Haftschichten 1263, 1264 besteht, von der Mitte in der Umfangsrichtung, der Mitte in der Axialrichtung, beiden Enden in der Axialrichtung und beiden Enden in der Umfangsrichtung der Aramidschicht 1261 radial nach innen hervor. Folglich werden dieselben Wirkungen erhalten, wie bei der ersten Modifizierung, der zweiten Modifizierung und der dritten Modifizierung.
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Ferner ist bei der fünften Modifizierung dann, wenn das zweite Isolierbauglied 126 in dem abgewickelten Zustand, der in 15 veranschaulicht ist, von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite betrachtet wird, zumindest ein Teil der Harzschicht 1262 an beiden Enden in der Umfangsrichtung des zweiten Isolierbauglieds 126 angeordnet, und die Aramidschicht 1261 ist zwischen den Harzschichten 1262 angeordnet, welche an beiden Enden in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Wenn das zweite Isolierbauglied 126 an dem Statorkern 121 angebracht ist, kommt die Harzschicht 1262, die die Oberflächenrauigkeit aufweist, die glatter ist als die Aramidschicht 1261, auch dann, wenn ein Umfangsendabschnitt des zweiten Isolierbauglieds 126 in Kontakt mit dem Statorkern 121 kommt, folglich in Kontakt mit dem Statorkern 121, so dass der Umfangsendabschnitt des zweiten Isolierbauglieds 126 ohne Weiteres in Bezug auf den Statorkern 121 gleitet. Folglich wird das zweite Isolierbauglied 126 ohne Weiteres in dem Schlitz S angebracht.
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10. Sonstiges
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung wurden oben beschrieben. Es ist zu beachten, dass der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung wird dadurch implementiert, dass unterschiedliche Änderungen an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden, ohne von der Wesensart der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich dazu können die in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Gegenstände auf geeignete Weise und beliebig miteinander kombiniert werden, solange dadurch kein Widerspruch auftritt.
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Die vorliegende Offenbarung wird beispielsweise für einen Fahrzeugmotor verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Rotor
- 12
- Stator
- 100
- Motor
- 110
- Welle
- 111
- Rotorkern
- 112
- Magnet
- 121
- Statorkern
- 122
- Spule
- 122A
- Leitungsdraht
- 123
- Zwischenphasenpapier
- 124
- Bindebauglied
- 125
- erstes Isolierbauglied
- 126
- zweites Isolierbauglied
- 127
- Beschichtungsmittel
- 200
- Untersetzungsvorrichtung
- 400
- Gehäuse
- 700
- elektrische Antriebsvorrichtung
- 1211
- Kernrückseite
- 1212
- Zähne
- 1221
- Spulenende
- 1222
- gerader Abschnitt
- 1261
- Aramidschicht
- 1262
- Harzschicht
- 1262A, 1262B
- Harzschicht
- 1263, 1264
- Haftschicht
- CA
- Mittelachse
- S
- Schlitz
- SA
- innerer Endabschnitt in der Radialrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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