DE10360476A1

DE10360476A1 - Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten, Verbindungsaufbau und Motor

Info

Publication number: DE10360476A1
Application number: DE10360476A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Anjo Yokoyama; Tooru Anjo Kuroyanagi
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2004-07-29
Also published as: JP2004215329A; US20040150276A1

Abstract

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten (51) vor, die mit einer isolierenden Beschichtung geformt sind, wobei eine elektrische Verbindung zwischen diesen gewährleistet wird. Bei der Verbindung der Motorleitungsdrähte durch einen Verbindungsanschluss (61) wird ein Schmelzprozess nach dem Hindurchführungsprozess ausgeführt. Bei dem Hindurchführungsprozess werden die Motorleitungsdrähte in einem parallel angeordneten Zustand durch Schlitze (611) in dem Verbindungsanschluss hindurchgeführt. Bei dem Schmelzprozess wird ein Paar seitlicher Plattenabschnitte (615), die einander zugewandt sind, wobei die Motorleitungsdrähte dazwischen angeordnet sind, von einem Paar von Elektroden (17) umschlossen, die unter Druck zu setzen sind, wobei ein vorbestimmter Strom von einem der Seitenplattenabschnitte zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte geführt wird, um Wärme zu erzeugen, um den Verbindungsanschluss und die Motorleitungsdrähte elektrisch miteinander zu verbinden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsaufbau von Motorleitungsdrähten in einem Motor.
Bei herkömmlichen Statoren in Motoren ist eine Vielzahl von Motorleitungsdrähten in einigen Fällen gebündelt und verbunden.
Beispielsweise sind Motorleitungsdrähte 9, die als Neutraldrähte in Spulen an einem Stator 92 eines Dreiphasen-Motors dienen, miteinander verbunden, wie es in 16 und 17 gezeigt ist.
In einem in den Darstellungen gezeigten Verbindungsaufbau sind Spulenanschlüsse 91 von Neutraldrähten 9 gebündelt und miteinander verbunden, um Neutralanschlüsse 90 zu bilden. Dabei sind die Neutralanschlüsse 90 miteinander durch Wickeln (wrapping), Abdichten (caulking), die eine mechanische Verbindung bereitstellen, Löten, das Verwendung von einem Lötfüllmetall macht, Schweißen usw. verbunden.
Dann werden die auf diese Weise gebildeten Neutralanschlüsse 90 neben Spulaggregaten 95 in axialer Richtung (horizontaler Richtung in der Darstellung gemäß 17) angeordnet (vergleiche beispielsweise Patentdokument 1)
Patentdokument 1:
JP-A-2002-199634 (Seite 2, 2)
Jedoch bringt der herkömmliche Verbindungsaufbau von Motorleitungsdrähten das nachstehende Problem mit sich. Das heißt, dass, da die Neutralanschlüsse 90 benachbart zu (neben) den Spulaggregaten 95 angeordnet sind, die Länge der Spulaggregate in axialer Richtung um ein Ausmaß entsprechend dem Durchmesser D der Neutralanschlüsse 90 ausgedehnt ist.
Insbesondere ist, wenn die Anzahl paralleler Statorspulen in beispielsweise Motoren für Elektroautos groß ist, die Anzahl der gebündelten Motorleitungsdrähte 9 erhöht, weshalb der Durchmesser D der zu den Motorleitungsdrähten 9 zu bündelnden Neutralanschlüsse 90 dementsprechend erhöht ist.
In diesem Fall wird durch den Stator 92, der in axialer Richtung lang ist, die Größe des gesamten Motors in axialer Richtung erhöht, wodurch die Gefahr besteht, dass der Einbau des Motors in ein Elektroauto verkompliziert wird.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die Probleme gemäß dem Stand der Technik gemacht, und stellt ein Verfahren zur Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten mit einer hohen Verbindungszuverlässigkeit, einen Verbindungsaufbau und einen Motor bereit, der diesen verwendet.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten bereitgestellt, die mit einer isolierenden Beschichtung gebildet sind, wobei eine elektrische Leitung zwischen ihnen gewährleistet wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Verwenden eines Verbindungsanschlusses, der Öffnungen, die derart geformt sind, dass Motorleitungsdrähte sich parallel angeordnet dadurch erstrecken können, ein Paar Seitenplattenabschnitte, die an beiden Seiten der Öffnungen gebildet sind, und Brückenabschnitte aufweist, die die Seitenplattenabschnitte eines Paars miteinander verbinden, um einen Hindurchführungsprozess auszuführen, in dem die Motorleitungsdrähte in einem parallel angeordneten Zustand durch die Öffnungen des Verbindungsanschlusses hindurchgeführt werden, und darauffolgendes Ausführen eines Schmelzprozesses, in dem die Seitenplattenabschnitte, die einander mit den dazwischen gelegten Motorleitungsdrähten zugewandt sind, von einem Paar Elektroden umgeben werden, die unter Druck zu setzen sind, und ein vorbestimmter Strom aus einem der Seitenplattenabschnitte zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte geführt wird, um eine Wärme zu erzeugen, um den Verbindungsanschluss und die Motorleitungsdrähte miteinander zu verbinden.
Bei dem Hindurchführungsprozess des Verfahrens zur Verbindung von Motorleitungsdrähten gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung werden die in einer Lücke zwischen den Seitenplattenabschnitten parallel angeordneten Motorleitungsdrähte durch die Öffnungen in einen parallel angeordneten Zustand hindurchgeführt.
Daher können die jeweiligen Motorleitungsdrähte zuverlässig an den Verbindungsanschluss in dem Hindurchführungsprozess eingesetzt werden, indem die Motorleitungsdrähte durch die Öffnungen hindurchgeführt werden, um diese derart zu positionieren, dass deren spitze Enden aus den Öffnungen hervorspringen.
Da außerdem bewirkt wird, dass die spitzen Enden der Motorleitungsdrähte aus den Öffnungen in der vorstehend beschriebenen Weise hervorspringen, nachdem die jeweiligen Motorleitungsdrähte eingesetzt worden sind, ist es möglich, leicht zu überprüfen, ob die jeweiligen Motorleitungsdrähte korrekt eingesetzt worden sind. Das Verfahren zur Überprüfung kann leicht durch beispielsweise ein Verfahren zur Untersuchung unter Verwendung von Bildverarbeitung, magnetischen Sensoren oder dergleichen zusätzlich zur visuellen Überprüfung verwirklicht werden, bei dem die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die aus den Öffnungen hervorspringen, visuell bestätigt werden.
Weiterhin kann trotz einer Längenverteilung (Ungleichheit der Längen) der jeweiligen Motorleitungsdrähte eine derartige Verteilung leicht durch Hindurchführen der Leitungen durch die Öffnungen reguliert werden. Das heißt, dass eine Verteilung in den Längen der jeweiligen Motorleitungsdrähte durch Justieren der Längen dieser Abschnitte reguliert werden kann, die nach außen durch die Öffnungen vorspringen.
Weiterhin wird bei dem Verfahren zur Verbindung der Motorleitungsdrähte der Schmelzprozess, in dem der vorbestimmte Strom von einem der Seitenplattenabschnitte zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte geführt wird, nach Ausführung des Hindurchführungsprozesses ausgeführt.
In diesen Schmelzprozess kann der Strom in konzentrierter Weise zu den Brückenabschnitten geleitet werden, die das Paar der Seitenplattenabschnitte miteinander verbinden. Derartige Brückenabschnitte sind benachbart zu den Öffnungen.
Dabei besteht allgemein die Gefahr bei dem Schmelzprozess, dass eine große Wärmemenge an beiden Enden der parallel angeordneten Motorleitungsdrähte nach außen abgestrahlt wird und somit die beiden Enden nicht adäquat ersetzt werden.
Mit dem Verbindungsanschluss können jedoch beide Enden adäquat erwärmt werden, da das Erwärmen von einer Seite der Brückenabschnitte an beiden Seiten der Motorleitungsdrähte aufgebracht wird, die parallel angeordnet sind, um durch die Öffnungen hindurchgeführt zu werden. Daher kann die elektrische Verbindung der jeweiligen Motorleitungsdrähte zuverlässig in der Lücke zwischen einem Paar der Seitenplattenabschnitte durch den Schmelzprozess unter Verwendung des Verbindungsanschlusses bewirkt werden.
Außerdem kann ein Produktmaterial wie Carbid oder dergleichen, das möglicherweise durch die Wärme in dem Schmelzprozess erzeugt wird, aus den Öffnungen nach außen ausgestoßen werden. Dadurch besteht nur geringe Gefahr, dass der Kontakt zwischen den Seitenplattenabschnitten des Verbindungsanschlusses und den äußeren umlaufenden Oberflächen der Motorleitungsdrähte durch Carbid oder dergleichen behindert wird.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verbindungsaufbau von Motorleitungsdrähten geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Motorleitungsdrähten miteinander verbunden sind, während ein elektrisches Leiten zwischen ihnen gewährleistet wird, wobei der Verbindungsaufbau aufweist: einen Verbindungsanschluss, der Öffnungen, die derart geformt sind, dass Motorleitungsdrähte sich parallel angeordnet dadurch erstrecken können, ein Paar Seitenplattenabschnitte, die die Motorleitungsdrähte, die durch die Öffnungen hindurchgeführt sind, umschließen, so dass diese einander zugewandt sind, und Brückenabschnitte, die das Paar der Seitenplattenabschnitte miteinander verbinden, und wobei die Motorleitungsdrähte parallel angeordnet durch die Öffnungen hindurch geführt sind, und zwischen den Seitenplattenabschnitten des Seitenplattenabschnittpaars derart angeordnet werden, dass sie elektrisch mit dem Verbindungsanschluss verbunden sind.
Mit dem Verbindungsaufbau gemäß der zweiten Ausgestaltung der Erfindung werden die Motorleitungsdrähte als parallel angeordnet durch die Öffnungen des Verbindungsanschlusses hindurchgeführt.
Dadurch wird durch den Verbindungsaufbau ermöglicht, eine Vielzahl von Motorleitungsdrähten anzuordnen, die in der Höhe dünn sind.
Bei dem Verbindungsaufbau springen außerdem die parallel angeordneten Motorleitungsdrähte aus den Schlitzen nach außerhalb vor. Daher ist es möglich, eine Überprüfung des Kontakts zwischen den Motorleitungsdrähten und dem Verbindungsanschluss leicht auszuführen.
Das heißt, es kann leicht auf der Grundlage davon, ob die jeweiligen Motorleitungsdrähte aus den Schlitzen hervorspringen, beurteilt werden, ob ein Kontaktzustand zwischen dem Verbindungsanschluss und den jeweiligen Motorleitungsdrähten gut oder schlecht ist. Beispielsweise kann eine derartige Beurteilung durch ein Untersuchungsverfahren unter Verwendung von Bildverarbeitung, magnetischen Sensoren oder dergleichen zusätzlich zur visuellen Überprüfung durchgeführt werden, bei dem die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die aus den Schlitzen hervorspringen, visuell bestätigt werden.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Motor geschaffen mit einem ringförmigen Statorkern, an den Spulen, die jeweilige Motorphasen bilden, angeordnet sind, und einem Neutralanschluss, der eine elektrische Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten untereinander gewährleistet, die aus den jeweiligen Motorphasen gezogen sind, um als Neutraldrähte zu dienen, um diese zu verbinden, und wobei der Neutralanschluss zur Verbindung der Motorleitungsdrähte gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen aufgebaut ist.
Der Motor gemäß der dritten Ausgestaltung der Erfindung weist den Neutralanschluss auf, an den die Neutraldrähte, die parallel in einer Lücke zwischen gegenüberliegenden Seitenplattenabschnitten angeordnet sind, elektrisch mit dem Verbindungsanschluss verbunden werden.
Daher wird die Dicke des Neutralanschlusses in einer Richtung, in der die Seitenplattenabschnitten einander zugewandt sind, nicht durch die Anzahl der Neutraldrähte beeinträchtigt.
Außerdem sind die Neutraldrähte mit dem Verbindungsanschluss in einem Zustand verbunden, indem sie aus den Schlitzen hervorspringen. Dadurch wird eine elektrische Verbindung zwischen den Neutraldrähten und dem Verbindungsanschluss gewährleistet, und eine abschließende Überprüfung der Verbindung ist einfach durchzuführen.
In der ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Öffnungen Schlitze sind, die in Längsrichtung geschnitzt sind und das Paar der Seitenplattenabschnitte an beiden Seiten der Schlitze in Längsrichtung gebildet sind.
In diesem Fall können die Motorleitungsdrähte wirksam relativ zu den Schlitzen parallel angeordnet werden.
Außerdem wird der vorbestimmte Strom vorzugsweise in der Größe entsprechend den Querschnittsflächen der Brückenabschnitte in dem Schmelzprozess geändert.
In diesem Fall kann die Gefahr, dass die Brückenabschnitte schmelzen, so dass eine Trennung der jeweiligen Seitenplattenabschnitte bewirkt wird, durch geeignete Einstellung des vorbestimmten Stroms in dem Schmelzprozess verringert werden.
Außerdem wird die an den äußeren Umfängen der Motorleitungsdrähte geformte Isolierung der Beschichtung vorzugsweise in dem Schmelzprozess aufgekohlt.
In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die isolierende Beschichtung von den Motorleitungsdrähten zu entfernen, so dass eine Verbesserung in dem Bearbeitungswirkungsgrad erzielt werden kann.
Dass durch die Aufkohlung der isolierenden Beschichtung erzeugte Carbid kann aus den Öffnungen nach außen ausgestoßen werden. Daher besteht nur geringe Gefahr, dass in dem isolierenden Anschluss verbleibendes Carbid den Kontakt zwischen den Motorleitungsdrähten und dem Isolieranschluss behindert.
Außerdem wird der Hindurchführungsprozess vorzugsweise für den Verbindungsanschluss ausgeführt, indem das Paar der Seitenplattenabschnitte derart gebildet ist, dass diese einander zugewandt sind.
In diesem Fall können die Motorleitungsdrähte in eine Lücke zwischen den gegenüberliegenden Seitenplattenabschnitte eingesetzt werden, damit sie durch die Öffnungen hindurchgeführt werden.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass nach Ausführung des Hindurchführungsprozesses und vor Ausführung des Schmelzprozesses der Verbindungsanschluss in einer Weise gebogen wird, dass die Seitenplattenabschnitte des Paars einander zugewandt sind.
In diesem Fall ist es möglich, den Durchführungsprozess, in dem die Motorleitungsdrähte durch die Öffnungen hindurchgeführt werden, in einfacher Weise durchzuführen.
In dem Hindurchführungsprozess können die Motorleitungsdrähte durch den Verbindungsanschluss geführt werden, von dem das Paar der Seitenplattenabschnitte einen stumpfen Winkel annimmt, oder die Motorleitungsdrähte können durch den Verbindungsanschluss geführt werden, deren Paar seitlicher Plattenabschnitte einen spitzen Winkel einschließlich eines rechten Winkels annimmt.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass nach dem Schmelzprozess die spitzen Enden der Motorleitungsdrähte, die aus den Schlitzen nach außen vorspringen, abgeschnitten werden.
In diesem Fall können Längen derjenigen Abschnitte der Motorleitungsdrähte, die aus dem Verbindungsanschluss nach außen vorspringen, verringert werden, indem die Enden der Motorleitungsdrähte abgeschnitten werden.
Außerdem kann durch Regulieren der Längen der Motorleitungsdrähte, die aus den Öffnungen nach außen vorspringen, eine Längenverteilung (Uneinheitlichkeit der Längen) der jeweiligen Motorleitungsdrähte anzugleichen, die aus den Motorphasen zu dem Verbindungsanschluss führen. Durch Abschneiden der spitzen Enden der Motorleitungsdrähte, die aus den Öffnungen nach außen vorspringen, ist es möglich, die Längenverteilung der Motorleitungsdrähte, die aus den Motorphasen herausgezogen sind, vollständig auszugleichen.
Weiterhin ist es vorzuziehen, dass nach dem Schmelzprozess ein Isolierprozess ausgeführt wird, indem der Verbindungsanschluss und die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die in den Nähe davon angeordnet sind, durch ein elektrisch isolierendes Isolierpapier abgedeckt werden.
In diesem Fall ist es möglich, eine Isolierung für den Verbindungsanschluss und die in der Nähe davon angeordnete Motorleitungsdrähte zuverlässig beizubehalten.
In der zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorzuziehen, dass Kanten des Verbindungsanschlusses, die benachbart zu den Schlitzen sind, mit Vorsprüngen geformt sind, die zu einer Lücke zwischen den Paar seitlicher Plattenabschnitte vorspringen, und dass die Vorsprünge mit den Motorleitungsdrähten im Eingriff stehen. In diesem Fall kann die mechanische Festigkeit der Motorleitungsdrähte, die in dem auf diese Weise gebogenen Verbindungsanschluss eingesetzt sind, durch den Eingriff der Vorsprünge hochgehalten werden.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass der Verbindungsanschluss eine Vielzahl der Schlitze aufweist, und dass eine Vielzahl der Motorleitungsdrähte durch die jeweiligen Schlitze in einem parallel angeordneten Zustand hindurchgeführt sind.
In diesem Fall kann die Steifigkeit des Verbindungsanschlusses erhöht werden, indem das Paar der Seitenplattenabschnitte mittels der Vielzahl der Brückenabschnitte miteinander verbunden wird. Die Motorleitungsdrähte können fest in einer Lücke zwischen dem Paar der Seitenplattenabschnitte eingesetzt werden.
In dem Fall von beispielsweise der Verwirklichung des Verbindungsaufbaus durch den Schmelzprozess ist es möglich, die Motorleitungsdrähte mit dem Verbindungsanschluss in sehr gleichförmiger Weise zu verbinden.
Das heißt, dass bei dem Verbindungsanschluss Abstände der Brückenabschnitte, an denen Strom für den Schmelzprozess konzentriert zugeführt wird, klein sind, weshalb es möglich ist, eine Temperaturverteilung, die leicht an den benachbart zu den jeweiligen Schlitzen angeordneten Motorleitungsdrähten erzeugt wird, in der Anordnungsrichtung zu begrenzen.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass der Verbindungsanschluss und die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die in dessen Umgebung angeordnet sind, durch ein elektrisch isolierendes Papier bedeckt sind.
In diesem Fall ist es möglich, eine Isolierung für den Verbindungsanschluss und die in dessen Nähe angeordneten Motorleitungsdrähte zu gewährleisten.
Bei der dritten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorzuziehen, dass ein Verbindungsanschluss an den Neutralanschluss an einer äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns angeordnet ist und der Verbindungsanschluss eine im Wesentlichen bogenförmige Form entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns annimmt.
In diesem Fall kann die Länge in axialer Richtung des Motors weiter verringert werden, indem der Verbindungsanschluss an der äußeren umlaufenden Seite des Statorkerns angeordnet wird.
Weiterhin ist es vorzuziehen, dass der Verbindungsanschluss an dem Neutralanschluss getrennte Schlitze für jede Motorphase aufweist, und dass die Neutraldrähte für die jeweiligen Motorphasen durch die jeweiligen Schlitze hindurchgeführt sind.
In diesem Fall sind die Neutraldrähte für die jeweiligen Motorphasen effizient an dem Verbindungsanschluss angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass der Neutralanschluss im Aufbau kompakt gehalten werden kann.
Außerdem ist es vorzuziehen, dass der Neutralanschluss einen Neutralpunkt in einem Dreiphasen-Motor definiert.
In diesem Fall kann der Dreiphasen-Motor, der den Neutralanschluss verwendet, kompakt ausgeführt werden.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht eines Stators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine seitliche Querschnittsansicht einer Querschnittsstruktur des Stators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Vorderansicht eines Verbindungsanschlusses vor einem Biegen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 eine Vorderansicht des Verbindungsanschlusses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A gemäß 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
6 eine Darstellung, die einen Hindurchführungsprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
7 eine Darstellung des Verbindungsanschlusses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem Neutraldrähte geführt sind,
8 eine Darstellung des Verbindungsanschlusses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem Neutraldrähte hindurchgeführt sind,
9 eine Darstellung eines Schmelzprozesses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
10 eine Darstellung des Schmelzprozesses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
11 einen Graphen, der eine Temperaturverteilung an Seitenplattenabschnitten des Verbindungsanschlusses bei dem Schmelzprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
12 eine Darstellung einer Stromschiene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die in Isolierpapier eingewickelt ist,
13 eine Darstellung eines Befestigungsvorgangs der Stromschiene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
14 eine Vorderansicht eines Teststücks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
15 einen Graphen, der das Verhältnis zwischen einer Querschnittsfläche von Brückenabschnitten und Schwellwertstromwerten gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
16 eine Vorderansicht eines Stators gemäß dem Stand der Technik, und
17 eine seitliche Querschnittsansicht einer Querschnittsstruktur des Stators gemäß dem Stand der Technik.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten 51, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 13 beschrieben.
Das Ausführungsbeispiel ist auf ein Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten gerichtet, bei dem eine Vielzahl von Motorleitungsdrähten 51, die mit einer isolierenden Beschichtung geformt sind, miteinander verbunden werden, während ein elektrisches Leiten gewährleistet wird.
Das Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten wendet, wie es in 4 und 5 gezeigt ist, einen Verbindungsanschluss 61 an, der Schlitze 611, die geformt sind, um parallel angeordnete Motorleitungsdrähte 51 dadurch hindurchzuführen, ein Paar Seitenplattenabschnitte 615, die an beiden Seiten der Schlitze 611 in Längsrichtung geformt sind, und Brückenabschnitte 612 aufweist, die das Paar der Seitenplattenabschnitte 615 miteinander verbinden.
Nach dem Hindurchführungsprozess (7 und 8), bei dem die Motorleitungsdrähte 51 durch die Schlitze 611 des Verbindungsanschlusses 61 in einem parallel angeordneten Zustand hindurchgeführt werden, wird ein Schmelzprozess (9) ausgeführt, bei dem die Seitenplattenabschnitte 615, die einander mit den Motorleitungsdrähten 51 dazwischen gegenüberliegen, zwischen einem Paar anzupressender Elektroden 7 angeordnet, wobei ein vorbestimmter Strom von einem der Seitenplattenabschnitte 615 zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte 615 geführt wird, um Wärme zu erzeugen, um den Verbindungsanschluss 61 und die Motorleitungsdrähte 51 miteinander elektrisch zu verbinden.
Der Inhalt des vorstehend beschriebenen Prozesses ist nachstehend ausführlich beschrieben.
Ein Motor (dessen Darstellung entfällt), bei dem das Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten gemäß dem Ausführungsbeispiel angewandt wird, weist einen Dreiphasen-Motor auf.
Ein Stator 2 des Motors weist, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, einen ringförmigen Statorkern 3, Spulenaggregate 5 (2), die aus drei Phasen, d.h. U-Phase, V-Phase und W-Phase aufgebaut sind, und eine Stromschiene 6 als Neutralanschlussverbindung zur Verbindung der Motorleitungsdrähte 51 (die nachstehend in geeigneter Weise als Neutraldrähte 51 bezeichnet sind) auf, die als Neutraldrähte für die jeweiligen Motorphasen dienen.
Die Spulenaggregate 5 sind Aggregate von Spulen dreier Phasen, d.h. U-Phase, V-Phase und W-Phase, wobei die Spulen in eine Vielzahl von Schlitzen (deren Darstellung entfällt) eingesetzt werden und angeordnet werden, die radial an einer inneren umlaufenden Seite des Statorkerns 3 gebildet sind, wie es in 2 gezeigt ist. Zwei dieser Spulenaggregate 5 sind in den jeweiligen Statorkernen 3 eingesetzt und angeordnet.
Dabei sind Enden 59 der Neutraldrähte 51, die die jeweiligen Phasen der jeweiligen Spulenaggregate 5 bilden, aus der inneren umlaufenden Seite des Statorkerns 3 herausgezogen, wie es in 2 gezeigt ist, und sind entlang äußeren Umläufen der Spulenaggregate 5 begrenzt, die aus einer äußeren umlaufenden Seite herauszuziehen sind. Die jeweiligen Enden 59 sind parallel entlang den äußeren Umläufen der Spulenaggregate 5 angeordnet, die mit der Stromschiene 6 zu verbinden sind.
Die Stromschiene 6 ist an einer äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns 3 angeordnet, wie es in 2 gezeigt ist. Mit der Stromschiene 6 sind in der vorstehend beschriebenen Weise die Enden 59 der Neutraldrähte 51 verbunden, die aus den Spulenaggregaten 5 der jeweiligen Motorphasen herausgezogen sind.
Zusätzlich sind gemäß dem Ausführungsbeispiel zwei Stromschienen 6 entsprechend den zwei Spulenaggregaten 5 angeordnet, die an dem Stator 2 angeordnet sind.
Die Stromschiene 6 weist, wie es in 7 und 8 und gezeigt ist, den Verbindungsanschluss 61 auf, der aus einem leitenden Material hergestellt ist und an den die Neutraldrähte 51 elektrisch verbunden sind.
Der Verbindungsanschluss 61 weist, wie es in 3 gezeigt ist, ein Teil auf, das aus einem Teil 610 in Form einer länglichen rechteckigen flachen Platte in Längsrichtung hergestellt ist. Entlang einer zentralen Linie in Längsrichtung sind die Schlitze 611 durch einen Stanzvorgang durch eine (nicht gezeigte) Pressmaschine geformt, wobei die Längsrichtung der Schlitze mit der zentralen Linie übereinstimmt.
An drei Stellen an dem Verbindungsanschluss 61 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Schlitze 611 geformt, die mit dem wesentlichen gleichen Abständen Lb entsprechend den jeweiligen Motorphasen des Dreiphasen-Motors angeordnet sind. Die Brückenabschnitte 612 sind zwischen benachbarten Schlitzen 611 angeordnet. Wie es in 4 und 5 dargestellt ist, wird der Verbindungsanschluss 61 durch Biegen des Teils um eine Biegelinie 616 (3) hergestellt, die im Wesentlichen mit der Längsrichtung der Schlitze 611 übereinstimmt, bis die Seitenplattenabschnitte 615 an beiden Seiten der Biegelinie 616 aneinander zugewandt sind.
Dabei wird ein Grat 621, der bei Formen der Schlitze 611 durch den Stanzvorgang erzeugt wird, vorzugsweise zu dem Inneren der Biegung hin gerichtet. Der Grund dafür besteht darin, dass die mechanische Festigkeit der Verbindung verbessert werden kann, indem ein derartiger Grad 621 mit den Neutraldrähten 51 in Eingriff gebracht wird, die durch die Schlitze 611 hindurchgeführt sind.
Außerdem ist der Verbindungsanschluss 61 gekrümmt geformt, so dass er im Wesentlichen bogenförmig ist, so dass eine Befestigungsoberfläche 622 (5) des Verbindungsanschlusses 61 sich entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns 3 erstreckt.
Die Stromschiene 6 wird durch Einsetzen der Enden 59 der Neutraldrähte 51 der jeweiligen Motorphasen in die jeweiligen Schlitze 611 des Verbindungsanschlusses 61, wie es in 7 und 8 gezeigt ist, und Durchführen einer elektrischen Verbindung durch eine im weiteren Verlauf der Beschreibung beschriebene Schmelzbehandlung geformt.
Die Enden 59 der Neutraldrähte 51 der jeweiligen Motorphasen sind parallel in den jeweiligen Schlitzen 611 des Verbindungsanschlusses 61 angeordnet.
Der in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebrachte Dreiphasen-Motor kann durch die nachstehend beschriebene Verarbeitung hergestellt werden, die ein Verfahren zur Verbindung der Motorleitungsdrähte aufweist, das im Wesentlichen am Anfang veranschaulicht worden ist.
Zur Herstellung des Stators 2 werden drei Phasenspulen, die die Spulenaggregate 5 bilden, zunächst eingesetzt und in (nicht gezeigte) Schlitze des Statorkerns 3 angeordnet, wie es in 6 gezeigt ist.
Dabei werden die Enden 59 der Neutraldrähte 51, die sich von den jeweiligen Spulenaggregaten 5 aus erstrecken, zu der Mitte der inneren umlaufenden Seite der Statorkerns 3 gerichtet, wie es in der Darstellung gezeigt ist.
Darauffolgend wird die Stromschiene 9 als Neutralanschluss geformt, wie es in 6 gezeigt ist, indem das Verfahren zur Verbindung der Motorleitungsdrähte ausgeführt wird, das vorstehend veranschaulicht worden ist, und eine elektrische Verbindung der jeweiligen Neutraldrähte 51 durch den Verbindungsanschluss 61 ausgeführt wird.
Dann erfolgt ein Hindurchführungsprozess, bei dem die Neutraldrähte 51 der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase jeweils durch die jeweiligen Schlitze 611 des Verbindungsanschlusses 61 hindurchgeführt werden.
In dem Hindurchführungsprozess wird der Verbindungsanschluss 61 zunächst innerhalb des Statorkerns 3 angeordnet, wie es in 6 gezeigt ist.
Dann werden die Enden 59 der Neutraldrähte 51, die derart angeordnet sind, dass sie in der vorstehend beschriebenen Weise zu der inneren umlaufenden Seite des Statorkerns 3 gerichtet sind, durch die jeweiligen Schlitze 611 des Verbindungsanschlusses 61 hindurchgeführt, wie es in 7 und 8 dargestellt ist. Dabei wird die isolierende Beschichtung der Enden 59 unverändert belassen.
Darauffolgend wird der Verbindungsanschluss 61 in einem Zustand, in dem die Seitenplattenabschnitte 650 einander mit den Neutraldrähten 51 dazwischen, wie es in 9 gezeigt ist, zugewandt sind, dem Schmelzprozess unterzogen, bei dem eine Schmelzbearbeitung ausgeführt wird.
In dem Schmelzprozess werden Elektrodenoberflächen 70 des Paars der gegenüberliegend angeordneten Elektroden 7 zunächst dazu gebracht, dass sie gegen die Oberflächen der beiden Seitenplattenabschnitte 615 als jeweilige Gegenelektrodenoberflächen (entsprechenden Elektrodenoberflächen) 71 stoßen, wie es in 9 und 10 gezeigt ist.
Zusätzlich werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel Wolframelektroden für die Elektroden 7 verwendet. Wenn Strom hindurchgeführt wird, wird eine Joule-Wärme aufgrund des Innenwiderstands der Elektroden 7 erzeugt und wird eine Wärmeleitung von Elektroden 7 zu dem Verbindungsanschluss 61 bewirkt.
Dann wird von den jeweiligen Elektrodenoberflächen 70 Druck auf die Gegenelektrodenoberflächen 71 ausgeübt, um eine zwischen den beiden Seitenplattenabschnitten 615 gebildete Lücke zu verringern. Das Aufbringen eines derartigen Drucks bringt die Elektrodenoberflächen 70 der jeweiligen Elektroden 7 und der Gegenelektrodenoberflächen 71 des Verbindungsanschlusses 61 adäquat in Kontakt miteinander, wodurch die Verringerung des elektrischen Widerstands dazwischen ermöglicht wird.
Weiterhin kann, wenn der Verbindungsanschluss 61 deformiert wird, so dass die Lücke verringert wird, die mechanische Festigkeit der Verbindung weiter verbessert werden, indem die Neutraldrähte 51 in die Lücke zwischengelegt werden, und indem die nach innen gerichteten Grade 621 dazu gebracht werden, in die Neutraldrähte 51 einzugreifen ("beißen").
Wenn dann ein vorrichtender Strom zwischen den Elektroden 7 mit einem Zustand, in dem die jeweiligen Elektrodenoberflächen 70 dazu gebracht sind, gegen die Gegenelektrodenoberflächen 71 des Verbindungsanschlusses 61 anzustoßen, wie es in 9 und 10 gezeigt ist, zum Leiten gebracht wird, wird Strom anfänglich konzentriert zu den Brückenabschnitten 612 des Verbindungsanschlusses 61 geleitet.
Insbesondere wird gemäß dem Ausführungsbeispiel mit Ausnahme an den Brückenabschnitten 612 ein sehr geringer Strom geführt, da die isolierende Beschichtung an den Enden 59 der in den Verbindungsanschluss 61 eingesetzten Neutraldrähte gebildet ist.
Zusätzlich beträgt gemäß dem Ausführungsbeispiel die gesamte Querschnittsfläche der Brückenabschnitte 612 an vier Stellen an dem Verbindungsanschluss 61 40 Quadratmillimeter, und der vorbestimmte Strom ist auf 10 kA eingestellt.
Die Brückenabschnitte 612 erzeugen eine Joule-Wärme entsprechend der Größe des fließenden Stroms, wie es in 9 gezeigt ist. Eine derartige Joule-Wärme bewirkt eine Verkohlung (carburization) der isolierenden Beschichtung dieses Abschnitts der Neutraldrähte 51, der in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss 61 steht. Dabei kann ein Teil des aus der isolierenden Beschichtung erzeugten Carbids durch die Schlitze 611 nach außen ausgestoßen werden.
Wenn weiterhin der vorbestimmte Strom zwischen den Elektroden 7 geführt wird, wird Strom quer zu und durch die äußeren umlaufenden Oberflächen der Neutraldrähte 51 geleitet, deren isolierende Beschichtung aufgekohlt worden ist, wie es in 9 dargestellt ist. Insbesondere wird, da die Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Neutraldrähten 51 und den Seitenplattenabschnitten 615 anfänglich nicht groß ist, die Joule-Wärme an der Kontaktoberfläche zwischen den beiden erzeugt. Die jeweiligen Neutraldrähte 51 und die Seitenplattenabschnitte 615 werden durch eine derartige Joule-Wärme aufgeweicht, so dass sie sich eng aneinander haften.
Durch elektrisches Verbinden der Neutraldrähte 51 und des Verbindungsanschlusses 61 in dieser Weise kann die Stromschiene 6 derart geformt werden, dass sie elektrisch und physikalisch die beiden mit hoher Zuverlässigkeit miteinander verbindet.
Ergebnisse einer Messung einer Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 des Verbindungsanschlusses 61 in einem Prozess, in dem die Neutraldrähte 51 und der Verbindungsanschluss 61 miteinander verbunden werden, sind in 11 dargestellt. Die Abszisse in der Darstellung gibt Positionen der Neutraldrähte 51 in einer Richtung einer parallelen Anordnung an, wobei beide Enden des Graphen den Positionen derjenigen unter den Neutraldrähten der jeweiligen Motorphasen entspricht, die an beiden Enden angeordnet sind.
Die Ordinate gibt die Temperatur an. In der Darstellung gibt eine durchgezogene Linie die Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 an.
Weiterhin gibt eine gepunktete Linie in der Darstellung Simulationsergebnisse der Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 aufgrund einer Joule-Wärme an den Brückenabschnitten 612 an, und gibt eine abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie in der Darstellung Simulationsergebnisse der Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 lediglich aufgrund der Wärmeleitung aus den Elektroden 7 zu den Seitenplattenabschnitten 615 an.
Aus 11 geht hervor, dass die Temperatur der Seitenplattenabschnitten 615 (die durch die durchgezogene Linie in der Darstellung angegeben ist) relativ gleichförmig in den Verbindungsanschluss 61 gemäß dem Ausführungsbeispiel verteilt ist. Die Temperatur in sowohl dem mittleren Abschnitt als auch an beiden Enden sticht nicht besonders hervor.
Der Grund, warum die Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 im Wesentlichen gleichförmig gemacht werden kann, besteht in der Struktur des Verbindungsanschlusses 61 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Der Grund ist leicht auf der Grundlage der Simulationsergebnisse verständlich.
Das heißt, dass die Temperaturverteilung (die durch die gepunktete Linie in der Darstellung angegeben ist) in den Seitenplattenabschnitten 615 aufgrund der Joule-Wärme an den Brückenabschnitten 612 und die Temperaturverteilung (die durch die abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie in der Darstellung angegeben ist) in den Seitenplattenabschnitten 615 aufgrund der Wärmeleitung aus den Elektroden 7 komplementär zueinander bezogen sind.
Die Joule-Wärme an den Brückenabschnitten 612 fließt zu dem mittleren Abschnitt von beiden Endseiten der parallel angeordneten Neutraldrähte 51. Die Temperaturverteilung, die durch die Joule-Wärme gebildet wird, tendiert dazu, an beiden Endabschnitten nahe an den Brückenabschnitten 612 hoch zu sein und an dem zentralen Abschnitt niedrig zu sein, wie es durch die gepunktete Linie in 11 angegeben ist.
Dabei wird eine Wärmeleitung aus den Elektroden 7 zu den Seitenplattenabschnitten 615 im Wesentlichen gleichförmig über die gesamten Gegenelektrodenoberflächen 71 (10) erzeugt, jedoch von dem äußeren umlaufenden Abschnitt nach außen ausgestrahlt. Daher tendiert die Temperaturverteilung, die durch die Joule-Wärme gebildet wird, dazu, dass sie an beiden Endabschnitten niedrig ist und in dem zentralen Abschnitt hoch ist.
Da die Joule-Wärme an dem Brückenabschnitt 612 und die Wärmeleitung aus den Elektroden 7 komplementär zueinander sind, wird die Temperaturverteilung in den Seitenplattenabschnitten 615 im Wesentlichen gleichförmig gemacht, wie es durch die durchgezogene Linie in 11 angegeben ist.
Zusätzlich wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Isolierprozess, in dem die Stromschiene 6 in der Lücke zwischen einem doppelt gefalteten Isolierpapier 65 aufgenommen wird, wie es in 12 gezeigt ist, zur Gewährleistung einer elektrischen Isolierqualität der Stromschiene 6 ausgeführt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird ein Isolierpapier mit einer Dicke von 0,25 bis 0,30 mm und eine laminierte Struktur, in der Aramidfaserschichten mit thermischer Widerstandsfähigkeit und Nichtleitung an beiden Oberflächen einer Schicht aus Polyethylen-Naphthalat (PEN), bei dem es sich um ein thermoplastisches Harz handelt, angeordnet sind, als Isolierpapier 65 angewendet. Das Isolierpapier 65 ist derart aufgebaut, dass die PEN-Schicht aufgrund einer Erwärmung schmilzt, um aus den Aramidfaserschichten freigelegt zu werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Stromschiene 6 in einer Lücke in dem doppelt gefalteten Isolierpapier 65 derart aufgenommen, dass die Faltlinie und die Schlitze 611 des Verbindungsanschlusses 61 im Wesentlichen miteinander übereinstimmen. Die sich gegenseitig zugewandten Enden 651 des Isolierpapiers 65 sind unter Verwendung eines Ultraschallverbindungsgeräts (das nicht gezeigt ist) miteinander verschweißt. Genauer wird ein Vibrieren der zugewandten Enden des Isolierpapiers 65 relativ zueinander bewirkt, um eine Reibungshitze zu erzeugen, um die PEN-Schicht aus dem Inneren zum Bonden freizulegen.
Schließlich wird ein Vorgang ausgeführt, bei dem die mittels des Verfahrens zur Verbindung der Motorleitungsdrähte hergestellte Stromschiene 6 an die äußere umlaufende Oberfläche des Statorkerns 3 angeordnet wird, wie es in 13 gezeigt ist.
Dabei wird die Stromschiene 6 in eine Weise gedreht, dass die Neutraldrähte 51 zwischen den Spulenaggregaten 5 und die Stromschiene 6 rund um die äußeren umlaufenden Oberflächen der Spule und Aggregate 5 gewickelt werden. Dann wird die Stromschiene 6, die bis zu einer äußeren umlaufenden Seite des Statorkerns 3 gedreht ist, mit der äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns 3 verbunden.
Dabei ist eine Länge W des Verbindungsanschlusses 61 gemäß dem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung kleiner als eine Größe L ausgeführt, um die Spulenaggregate 5, die an dem Statorkern 3 angeordnet sind, in axialer Richtung vorspringen. Daher springt die Stromschiene 6 nicht relativ zu den Spulenaggregaten 5 in axialer Richtung vor.
Wie es vorbestehend beschrieben worden ist, ermöglicht die elektrische Verbindung der Stromschiene 6 mit den Neutraldrähten 51 und des Verbindungsanschlusses 61 zusammen gemäß dem Verfahren zur Verbindung für Motorleitungsdrähten gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine zuverlässige Verbindung der jeweiligen Neutraldrähte 51 miteinander.
Das heißt, dass gemäß dem Verfahren zur Verbindung der Motorleitungsdrähte die Neutraldrähte 51 zuverlässig in den Hindurchführungsprozess gesetzt werden können, um die parallel angeordneten Neutraldrähte 51 durch die Schlitze 611 hindurchzuführen.
Da die Neutraldrähte 51 aus den Schlitzen 611 vorspringen, ist es möglich, beispielsweise durch eine visuelle Überprüfung zu untersuchen, ob ein Zustand, in dem die jeweiligen Neutraldrähte 51 versetzt sind, gut oder schlecht ist. Weiterhin ist es durch Untersuchung, ob die jeweiligen Neutraldrähte 51 aus den Schlitzen 611 vorspringen, möglich, nach dem Schmelzprozess einen Zustand der Verbindung zwischen dem Verbindungsanschluss 61 und den jeweiligen Neutraldrähten 51 zu untersuchen.
Außerdem ermöglicht die gemäß diesem Ausführungsbeispiel hergestellte Stromschiene 6 eine Verringerung der Größe eines Motors. Das heißt, da die Stromschiene 6 an der äußeren umlaufenden Oberfläche des Statorkerns 3 angeordnet werden kann, es möglich ist, eine Verlängerung eines Motors in axialer Richtung zu unterdrücken.
Weiterhin sind die Neutraldrähte 51 zwischen den Spulenaggregaten 5 und der Stromschiene 6 parallel entlang den äußeren umlaufenden Flächen der Spulenaggregate 5 angeordnet. Dadurch wird aufgrund der Stromschiene 6 verhindert, dass der Statorkern 3 zu groß wird.
Weiterhin können gemäß dem Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Verteilung der Längen der Enden 59 der jeweiligen Neutraldrähte 51, die aus den Spulenaggregaten 5 ausgezogen sind, leicht untergebracht werden, indem diese durch die Schlitze 611 hindurchgeführt werden. Das heißt, dass durch Justieren der Länge der Neutraldrähte 51, die nach außen durch die Schlitze 611 vorspringen, die Längen der jeweiligen Neutraldrähte 51 zwischen dem Verbindungsanschluss 61 und den Spulenaggregaten 5 gleich zueinander gemacht werden können.
Nachdem beide miteinander verbunden sind, um die Stromschiene 6 zu bilden, können die spitzen Enden der Neutraldrähte 51, die durch die Schlitze 611 nach außen vorspringen, auf eine gleiche Länge geschnitten werden.
Zusätzlich können in dem Fall, indem die Längen der Enden 59 der Neutraldrähte 51, die aus den Spulenaggregaten 5 herausgezogen sind, die im Wesentlichen gleich sind, die jeweiligen Neutraldrähte 51 und der Verbindungsanschluss 61 genau miteinander verbunden werden, indem im Wesentlichen die Längen der Neutraldrähte 51, die nach außen durch die Schlitze 611 vorspringen, zueinander im Wesentlichen gleich gemacht werden.
Die jeweiligen Neutraldrähte 51 können an dem Verbindungsanschluss 61 korrekt angeordnet werden, indem beispielsweise eine Halteplatte oder dergleichen in einer Vorsprungsrichtung nach außen der Schlitze 611 gesetzt wird, und bewirkt wird, dass die spitzen Enden der jeweiligen Neutraldrähte 51, die durch die Schlitze 611 geführt sind, gegen die Halteplatte anstoßen.
Weiterhin kann bei dem Verfahren zur Verbindung von Motorleitungsdrähten gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest ein Teil des bei dem Schmelzprozess erzeugten Carbids der isolierenden Beschichtung durch die Schlitze 611 nach außen ausgestoßen werden.
Dadurch kann durch die Stromschiene 6 gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Vorhandensein von Carbid an den Kontaktoberflächen zwischen dem Verbindungsanschluss 61 und den Neutraldrähten 51 unterdrückt werden. Dadurch können große Kontaktflächen zwischen dem Verbindungsanschluss 61 und den Neutraldrähten 51 gewährleistet werden.
Anstelle der Schmelzbehandlung gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die Neutraldrähte 51 und der Verbindungsanschluss 61 durch verschiedene Verbindungsverfahren wie Abdichten (caulking), Wärmeverbindung, Hartlöten, Löten, Presspassen usw. verbunden werden.
Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Hindurchführungsprozess für den Verbindungsanschluss 61 ausgeführt wird, der so gebogen ist, dass das Paar der Seitenplattenabschnitte 615 einander zugewandt ist, kann eine derartige Reihenfolge modifiziert werden. In diesem Fall wird der Hindurchführungsprozess für einen Verbindungsanschluss in der Form einer flachen Platte ausgeführt, wonach der Verbindungsanschluss derart gebogen werden kann, dass das Paar der Seitenplattenabschnitte 615 einander zugewandt ist, und der Hindurchführungsprozess wird für einen in der Mitte (midway) gebogenen Verbindungsanschluss (connection terminal bent midway) ausgeführt, wonach der Verbindungsanschluss weiter gebogen werden kann, um zu bewirken, dass das Paar der Seitenplattenabschnitte 615 einander zugewandt ist.
Weiterhin sind drei konvexe Elektrodenoberflächen 70 (9) an drei Stellen an den Elektroden 7 geformt, um den Gegenelektrodenoberflächen 71 an drei Stellen an dem Verbindungsanschluss 61 zu entsprechen, wie es in 10 gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Elektroden 7 zur gleichzeitigen Ausführung der Schmelzbehandlung für die Neutraldrähte 51 der jeweiligen Motorphasen verwendet.
Stattdessen können die Elektrodenoberflächen 70 der Elektroden 7 in einer Weise geformt werden, dass sie gegen die gesamten Oberflächen der Seitenplattenabschnitte 615 anstoßen, so dass die gesamten Oberflächen der seitlichen Abschnitte 615 des Verbindungsanschlusses 61 als Gegenelektrodenoberflächen dienen.
Die Elektrodenoberflächen 70 der Elektroden 7 können in eine Weise geformt sein, in der sie lediglich gegen die Gegenelektrodenoberfläche 71 (10) an eine Stelle an dem Verbindungsanschluss 61 stößt. In diesem Fall kann die Schmelzbehandlung mit einer relativ kleinen Elektrode 7 ausgeführt werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis zwischen einer Querschnittsfläche der Brückenabschnitte und einem geeigneten Bereich des vorbestimmten Stroms auf der Grundlage der Schmelzbehandlung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel untersucht. Inhalte des Ausführungsbeispiels sind weiter unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wurde ein Teststück 81 verwendet, das im Wesentlichen dieselbe Querschnittsstruktur wie diejenige des Verbindungsanschlusses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist und Brückenabschnitte 812 an beiden Enden davon aufweist sowie eine Nut 811 zwischen den Brückenabschnitten 812 aufweist, wie es in 14 dargestellt ist.
Experimente wurden an verschiedenen Arten von Teststücken 61 ausgeführt, die im Hinblick auf die Breite Bw der Brückenabschnitte 812 geändert wurden.
Die jeweiligen Teststücke 81 wurden durch Biegen eines flachen Blechs mit einer Dicke von 1 mm hergestellt und wurden mit einer Nut mit einer Breite von 20 mm geformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurden die Brückenabschnitte 812 an beiden Enden im Hinblick auf die Breite Bw geändert, sodass die Gesamtquerschnittsfläche der Brückenabschnitte 812 an beiden Enden in einem Bereich von nicht weniger als 2,0 Quadratmillimeter geändert worden ist.
Dann wurde dieselbe Schmelzbehandlung wie diejenige gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand ausgeführt, in dem parallel angeordnete Motorleitungsdrähte durch die Schlitze 811 des jeweiligen Teststücks 81 hindurchgeführt wurden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wurde der zwischen den Elektroden zur Schmelzverbindung geleitete Strom geändert, und die Schwellwertstromwerte, an denen die Brückenabschnitte 812 zerstört wurden, wurden unter Bezug auf die jeweiligen Teststücke 81 untersucht.
Als Ergebnis könnte eine proportionale Verbindung zwischen der Gesamtquerschnittsfläche der Brückenabschnitte 812 an beiden Enden und den Schwellwertstromwerten gefunden werden, wie es in 15 gezeigt ist. Das heißt, dass, je größer die Gesamtquerschnittsfläche der Brückenabschnitte 812 ist, um so größer sind die Schwellwertstromwerte, und je kleiner die Gesamtquerschnittsfläche der Brückenabschnitte 812 ist, desto kleiner sind die Schwellwertstromwerte.
Wenn die Schmelzbehandlung ausgeführt wird, ist es wichtig, eine geeignete Joule-Wärme in diesem Bereich zu erzeugen, in dem Brückenabschnitte 812 nicht zerstört werden.
Empirisch kann die Schmelzbehandlung effizient durch Leiten eines Stroms von nicht weniger als 50 %, jedoch nicht mehr als 90 % der in 15 gezeigten Schwellwertstromwerte ausgeführt werden.
In dem Fall von weniger als 50 % besteht die Gefahr, dass die an den Brückenabschnitten 812 erzeugte Joule-Wärme nicht ausreichend ist.
In dem Fall von mehr als 100 % werden die Brückenabschnitte 812 in einigen Fällen aufgrund der Dimensionsverteilung dieser Teile beschädigt, die die Brückenabschnitte 812 bilden.
Vorstehend wurde ein Verfahren zur Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten 51 vorgeschlagen, die mit einer isolierenden Beschichtung geformt sind, wobei eine elektrische Verbindung zwischen diesen gewährleistet wird. Bei der Verbindung der Motorleitungsdrähte durch einen Verbindungsanschluss 61 wird ein Schmelzprozess nach dem Hindurchführungsprozess ausgeführt. Bei dem Hindurchführungsprozess werden die Motorleitungsdrähte in einem parallel angeordneten Zustand durch Schlitze (Nuten) 611 in dem Verbindungsanschluss hindurchgeführt. Bei dem Schmelzprozess wird ein Paar seitlicher Plattenabschnitte 615, die einander zugewandt sind, wobei die Motorleitungsdrähte dazwischen angeordnet sind, von einem Paar von Elektroden 7 umschlossen, die unter Druck zu setzen sind, wobei ein vorbestimmter Strom von einem der Seitenplattenabschnitte zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte geführt wird, um Wärme zu erzeugen, um den Verbindungsanschluss und die Motorleitungsdrähte elektrisch miteinander zu verbinden.

Claims

Verfahren zur Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten (51), die mit einer isolierenden Beschichtung gebildet sind, wobei eine elektrische Leitung zwischen ihnen gewährleistet wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Verwenden eines Verbindungsanschlusses (61), der Öffnungen (611), die derart geformt sind, dass Motorleitungsdrähte (51) sich parallel angeordnet dadurch erstrecken können, ein Paar Seitenplattenabschnitte (615), die an beiden Seiten der Öffnungen gebildet sind, und Brückenabschnitte (612) aufweist, die die Seitenplattenabschnitte eines Paars miteinander verbinden, um einen Hindurchführungsprozess auszuführen, in dem die Motorleitungsdrähte in einem parallel angeordneten Zustand durch die Öffnungen des Verbindungsanschlusses hindurchgeführt werden, und darauffolgendes Ausführen eines Schmelzprozesses, in dem die Seitenplattenabschnitte, die einander mit den dazwischen gelegten Motorleitungsdrähten zugewandt sind, von einem Paar Elektroden (7) umgeben werden, die unter Druck zu setzen sind, und ein vorbestimmter Strom aus einem der Seitenplattenabschnitte zu dem anderen der Seitenplattenabschnitte geführt wird, um eine Wärme zu erzeugen, um den Verbindungsanschluss und die Motorleitungsdrähte miteinander zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen Schlitze (611) sind, die in Längsrichtung geschlitzt sind, und das Paar der Seitenplattenabschnitte (615) an beiden Seiten der Schlitze in Längsrichtung geformt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Größe des vorbestimmten Stroms entsprechend den Querschnittsflächen der Brückenabschnitte in dem Schmelzprozess geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die an den äußeren umlaufenden Flächen der Motorleitungsdrähte gebildete isolierende Beschichtung in den Schmelzprozess verkohlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hindurchführungsprozess für den Verbindungsanschluss durchgeführt wird, in dem die Seitenplattenabschnitte des Seitenplattenabschnittpaars derart gebildet sind, dass sie vorab einander zugewandt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach Ausführung des Hindurchführungsprozesses und vor Ausführung des Schmelzprozesses der Verbindungsanschluss in eine Weise gebogen wird, dass die Seitenplattenabschnittpaars einander zugewandt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Schmelzprozess spitze Enden der Motorleitungsdrähte, die nach außerhalb der Öffnungen vorspringen, geschnitten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Schmelzprozess ein Isolierprozess ausgeführt wird, bei dem der Verbindungsanschluss und die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die in der Umgebung davon angeordnet sind, durch ein elektrisch isolierendes Isolierpapier (65) bedeckt werden.
Verbindungsaufbau von Motorleitungsdrähten, bei dem eine Vielzahl von Motorleitungsdrähten (51) miteinander verbunden sind, während ein elektrisches Leiten zwischen ihnen gewährleistet wird, wobei der Verbindungsaufbau aufweist: einen Verbindungsanschluss (61), der Öffnungen (611), die derart geformt sind, dass Motorleitungsdrähte sich parallel angeordnet dadurch erstrecken können, ein Paar Seitenplattenabschnitte (615), die die Motorleitungsdrähte, die durch die Öffnungen hindurchgeführt sind, umschließen, so dass diese einander zugewandt sind, und Brückenabschnitte (612) aufweist, die das Paar der Seitenplattenabschnitte miteinander verbinden, und wobei die Motorleitungsdrähte parallel angeordnet durch die Öffnungen hindurch geführt sind, und zwischen den Seitenplattenabschnitten des Seitenplattenabschnittpaars derart angeordnet werden, dass sie elektrisch mit dem Verbindungsanschluss verbunden sind.
Verbindungsaufbau nach Anspruch 9, wobei Kanten des Verbindungsanschlusses, die benachbart zu den Öffnungen sind, mit Vorsprüngen gebildet sind, die zu einer Lücke zwischen dem Paar der Seitenplattenabschnitte vorspringen, und die Vorsprünge mit den Motorleitungsdrähten im Eingriff stehen.
Verbindungsaufbau nach Anspruch 9, wobei die Öffnungen Schlitze (611) sind, und der Verbindungsanschluss eine Vielzahl von Schlitze aufweist, wobei die Vielzahl der Motorleitungsdrähte durch die jeweiligen Schlitze parallel angeordnet hindurchgeführt sind.
Verbindungsaufbau nach Anspruch 9, wobei der Verbindungsanschluss und die jeweiligen Motorleitungsdrähte, die in dessen Umgebung angeordnet sind, durch ein elektrisch isolierendes Isolierpapier (65) abgedeckt sind.
Motor mit einem ringförmigen Statorkern (3), an den Spulen (5), die jeweilige Motorphasen bilden, angeordnet sind, und einem Neutralanschluss (6), der eine elektrische Verbindung einer Vielzahl von Motorleitungsdrähten (51) untereinander gewährleistet, die aus den jeweiligen Motorphasen gezogen sind, um als Neutraldrähte zu dienen, um diese zu verbinden, und wobei der Neutralanschluss zur Verbindung der Motorleitungsdrähte nach Patentanspruch 9 aufgebaut ist.
Motor nach Anspruch 13, wobei ein Verbindungsanschluss (61) an dem Neutralanschluss an einer äußeren umlaufenden Oberfläche des Stators angeordnet ist, und der Verbindungsanschluss im Wesentlichen eine Bogenform entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche des Stators annimmt.
Motor nach Anspruch 14, wobei der Verbindungsanschluss an dem Neutralanschluss getrennte Schlitze für jede Motorphase aufweist, und die Neutraldrähte für die jeweiligen Motorphasen durch die jeweiligen Öffnungen hindurchgeführt werden, bei denen es sich um Schlitze (611) handelt.
Motor nach Anspruch 15, wobei der Neutralanschluss (6) einen Neutralpunkt in einem Dreiphasen-Motor definiert.
Motor nach Anspruch 13, wobei der Verbindungsanschluss (61) an dem Neutralanschluss (6) getrennte Schlitze für jede Motorphase aufweist und die Neutraldrähte für die jeweiligen Motorphasen durch die jeweiligen Öffnungen hindurchgeführt sind, bei denen es sich um Schlitze (611) handelt.
Motor nach Anspruch 17, wobei der Neutralanschluss (6) einen Neutralpunkt in einem Dreiphasen-Motor definiert.