DE112007000981T5

DE112007000981T5 - Stator einer rotierenden elektrischen Maschine und Komponente zur Verwendung in dem Stator

Info

Publication number: DE112007000981T5
Application number: DE112007000981T
Authority: DE
Inventors: Shingo Toyota-shi Fubuki; Kenji Toyota-shi Harada; Yasuji Toyota-shi TAKETSUNA; Yuya Toyota-shi Takano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2009-02-19
Also published as: US20090261682A1; JP2007295697A; WO2007125786A1; CN101432949A

Abstract

Komponente zur Verwendung in einem Stator, der eine Spulenplatte (300, 202, 204) aufweist, die ein Isolierteil, das zumindest an einer Seite davon angebracht ist, und einen "I"-förmigen Abschnitt aufweist, der in eine Nut (106) eines Statorkerns (102) einzusetzen ist, wobei
die Vielzahl der Spulenplatten (300, 202, 204), die Spulen einer selben Phase bildet, in einer Dickenrichtung der "I"-förmigen Abschnitte geschichtet ist, und
die einander gegenüberliegenden Spulenplatten derart geformt sind, dass ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in der Dickenrichtung ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator einer rotierenden bzw. drehenden elektrischen Maschine und eine Komponente zur Verwendung in dem Stator. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Stator mit einer Struktur zur Verbesserung einer Isoliereigenschaft und einer Struktur einer Komponente zur Verwendung in dem Stator.
Stand der Technik
Als ein Stator einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem derartigen Stator und einem Rotor ist herkömmlicherweise ein Stator offenbart, der eine Konfiguration dahingehend aufweist, dass eine integrale geschichtete Spule in eine zwischen zwei in einem Statorkern vorgesehenen Zähnen geformte Nut (Schlitz) eingesetzt wird. Die integrale geschichtete Spule weist eine Konfiguration dahingehend auf, dass zwei Sätze von Spulenschichten, die jeweils eine Vielzahl geschichteter gerader flacher Leiter (Leiterbahnen) aufweisen, integral durch Harzvergießen geformt werden. Die Leiterbahnen werden derart geschichtet, dass sie sich einer Querschnittsfläche der Nut zu einer Rotationsachse senkrechten Richtung annähern, auf diese Weise ist es möglich, ein Flächenverhältnis einer Querschnittsfläche, die durch die Spule belegt wird, auf die Querschnittsfläche der Nut zu verbessern (das nachstehend als Raumfaktor bezeichnet ist). In Bezug auf eine Struktur eines derartigen Stators einer rotierenden elektrischen Maschine ist eine Technik in der nachstehend beschriebenen Patentveröffentlichung offenbart.
Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-178053 einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, bei der eine Größenverringerung und eine Verbesserung in der Bearbeitbarkeit durch Verringerung der Länge eines Spulenendes erzielt werden kann. Der Stator der rotierenden elektrischen Maschine weist einen Statorkern, Zähne des Statorkerns und Statorspulen auf, die an eine Vielzahl von Nuten angebracht sind, die jeweils zwischen zwei Zähnen geformt sind. Jede Statorspule weist eine Konfiguration dahingehend auf, dass zwei Sätze von geschichteten, geraden Leiterbahnen integral (einstückig) durch isolierendes Harz in ein Teil vergossen werden. Die Statorspule weist geschichtete Spulenstücke, die jeweils eine Konfiguration derart aufweisen, dass Verbindungsenden an beiden Enden eines Leiters geformt sind, sowie erste und zweite Verbindungsspulenstücke auf, die jeweils eine Konfiguration aufweisen, dass geschichtete Leiterbahnen integral (einstückig) durch ein isolierendes Harz in ein Teil vergossen sind. Erste Enden der Leiterbahnen der geschichteten Spulenstücke, die in die Vielzahl der Nuten des Statorkerns eingesetzt sind, sind miteinander über die Leiterbahnen des ersten Verbindungsspulenstücks mit einem dazwischen angeordneten Zahn verbunden. Zweite Enden sind miteinander durch die Leiterbahnen des zweiten Verbindungsspulenstücks mit dem dazwischen angeordneten Zahn verbunden, so dass die in radialer Richtung des Statorkerns geschichteten Leiterbahnen jeweils um eines (nacheinander) in der radialen Richtung versetzt sind. Der Stator weist ein Merkmal dahingehend auf, dass eine Statorspule um einen Zahn, wie vorstehend beschrieben, gewickelt ist.
Bei dem in dieser Patentveröffentlichung offenbarten Stator der rotierenden elektrischen Maschine ist es möglich, eine Größenverringerung und eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit durch Verringerung der Länge eines Spulenendes zu erzielen.
Falls jedoch ein Raumfaktor in dem in der vorstehend beschriebenen Patentveröffentlichung offenbarten Stator der rotierenden elektrischen Maschine weiter verbessert wird, besteht ein Problem dahingehend, dass eine ausreichendes Isoliereigenschaft nicht gewährleistet werden kann. Die in der vorstehend erwähnten Patentveröffentlichung offenbarte Statorspule ist wie nachstehend beschrieben geformt: Leiterbahnen werden mit einem dazwischen angeordneten Freiraum geschichtet und werden dann einstückig durch Befüllen eines derartigen Freiraums mit einem Harz in ein Teil einstückig vergossen. Wenn daher der Freiraum weiter verringert wird, um den Raumfaktor zu verbessern, besteht die Möglichkeit, dass der Freiraum nicht mit dem Harz, das eine gewisse Viskosität aufweist, gefällt werden kann.
In dem in der vorstehend beschriebenen Patentveröffentlichung offenbarten Stator der rotierenden elektrischen Maschine sind weiterhin Verbindungsanschlüsse derart geformt, dass Enden einer Spule einer Bearbeitung nach dem einstückigen Vergießen unterzogen werden. Falls dadurch ein Grat oder ein Span, der durch die Bearbeitung erzeugt wird, zwischen Windungen der Spule angeordnet wird, besteht das Problem eines Kurzschlusses.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, der in der Lage ist, einen Raumfaktor zu verbessern und eine Isolierung in einer Spule zu erzielen, sowie eine Komponente zur Verwendung in dem Stator anzugeben.
Eine Komponente zur Verwendung in einem Stator gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Spulenplatte mit einem Isolierteil, das zumindest an einer Seite davon angebracht ist, und einem "I"-förmigen Abschnitt auf, der in einer Nut eines Statorkerns einzusetzen ist. Die Vielzahl der Spulenplatten, die Spulen einer gleichen Phase bildet, ist in einer Dickenrichtung der "I"-förmigen Abschnitte geschichtet. Die Spulenplatten, die einander gegenüberliegend sind, sind derart geformt, dass der kürzeste Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in Dickenrichtung ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einander gegenüberliegenden geschichteten Spulenplatten der kürzeste Abstand zwischen Endflächen von "I"-förmigen Abschnitten in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in Dickenrichtung. Weiterhin sind Isolierteile an den Endflächen der geschichteten Spulenplatten in der Dickenrichtung angebracht. Daher gewährt ein derartiges Isolierteil eine Isolierung zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung. Demgegenüber ist an jeder der Endflächen der geschichteten Spulenplatten in der Breitenrichtung kein Isolierteil angebracht. Daher gewährleistet das Isolierteil die Isolierung zwischen den Endflächen und der Dickenrichtung; falls jedoch der Abstand zwischen den Endflächen kurz wird, um den Raumfaktor zu verbessern, besteht eine Möglichkeit, dass eine elektrische Entladung aufgrund des kurzen Abstands zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung auftritt, wenn der Spule elektrische Energie zugeführt wird. Um diesen Nachteil zu verhindern, sind die Spulenplatten derart geformt, dass der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung ist (beispielsweise ist eine abgeschrägte Form in Längsrichtung geformt), so dass der Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung (kürzester Abstand und Kriechabstand) verlängert ist. Als Ergebnis kann die Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein in einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an eine Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird oder eine Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, eine Komponente zur Verwendung in einem Stator zu schaffen, die in der Lage ist, den Raumfaktor zu verbessern und eine Isolierung in einer Spule zu erzielen.
Vorzugsweise ist der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein "I"-förmiger Abschnitt einer Spulenplatte in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt. Daher wird aufgrund der abgeschrägten Form in zueinander gegenüberliegenden Spulenplatten der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand in der Dickenrichtung, selbst wenn der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung kurz gemacht wird, um den Raumfaktor zu verbessern. Das heißt, dass ein Kriechabstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung durch die abgeschrägte Form verlängert wird. Daher kann, wenn zumindest der Kriechabstand länger als ein Entladungsstartabstand gemacht wird, eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an einer Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird oder die Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken.
Vorzugsweise ist der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte in Längsrichtung in einer Stufenform geformt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein "I"-förmiger Abschnitt einer Spulenplatte in Längsrichtung in einer Stufenform geformt. Daher wird aufgrund der Stufenform in zueinander gegenüberliegende Spulenplatten der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand in der Dickenrichtung, selbst wenn der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung zur Verbesserung eines Raumfaktors verkürzt wird. Das heißt, dass ein Kriechabstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung durch die Stufenform verlängert wird. Wenn daher zumindest der Kriechabstand länger als der Entladungsstartabstand gemacht wird, kann eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an einer Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird, oder eine Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung der Isoliereigenschaft zu unterdrücken. Weiterhin erleichtert die Bildung der Stufenform eine Stanzverarbeitung. Daher ist es möglich, einen Anstieg der Kosten zu unterdrücken.
Es ist weiter vorzuziehen, dass die Spulenplatte eine in eine "I"-Form geformte Spulenplatte ist. Die Komponente weist weiterhin ein isoliertes Halteteil zum einstückigen (integralen) Halten der geschichteten Spulenplatten auf, die die Spulen derselben Phase bilden. Das isolierte Halteteil hält geschichtete Spulenplatten unterschiedlicher Phasen, die in die gleiche Nut einzusetzen sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hält ein isoliertes Halteteil einstückig geschichtete Spulenplatten, die Spulen einer selben Phase bilden. Weiterhin hält das isolierte Halteteil geschichtete Spulenplatten unterschiedlicher Phasen, die in dieselbe Nut eingesetzt sind. Mit diesem Aufbau ist es möglich, einen Zwischenphasenisolierungszustand der Vielzahl der Spulenplatten, die durch das isolierte Halteteil gehalten werden, vor einem Vorgang zum Anbringen des isolierten Halteteils an einer Nut eines Statorkerns zu verifizieren. Daher wird es unnötig, eine Verifizierung nach dem Vorgang zur Anbringung des isolierten Halteteils an die Nut durchzuführen. Somit ist es möglich, die Erzeugung von Fehlern bei der Isolierung an eine Statorbasis zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, einen Anstieg in den Kosten zu unterdrücken.
Weiter vorzugsweise weist die Spulenplatte ein Ende auf, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, um dessen Dicke zu verringern. Eine Ecke der Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche der gegenüberliegenden Spulenplatte in der Breitenrichtung gelangt, ist glatt (smoothly) geformt.
Erfindungsgemäß ist eine Ecke einer Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche einer gegenüberliegenden Spulenplatte in einer Breitenrichtung gelangt, glatt geformt. Beispielsweise wird in einem Fall, dass ein Ende einer Spulenplatte mit einer Spulenendplatte (Übergangsteil) verbunden wird, während diesem ein Druck in einer Dickenrichtung der Spulenplatte beaufschlagt wird, ein Abstand zwischen dem Ende der Spulenplatte und einem Ende einer benachbarten Spulenplatte durch die Beaufschlagung des Drucks kurz und wird die benachbarte Spulenplatte verformt. Selbst wenn die benachbarte Spulenplatte verformt wird, unterdrückt die Ecke der Spulenplatte, die glatt geformt ist, die Konzentration einer Kraft auf der verformten Spulenplatte. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ein Isolierteil, das an die Spulenplatte angebracht wird, herabfällt oder abgeschält wird.
Weiter vorzugsweise weist die Spulenplatte ein Ende auf, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, um dessen Dicke zu verringern. Die Spulenplatte weist eine verjüngte bzw. konische Form auf, so dass die Dicke der Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert wird.
Erfindungsgemäß ist ein stufenförmiges Ende einer Spulenplatte in eine verjüngte bzw. konische Form derart geformt, dass eine Dicke einer Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert wird. Mit diesem Aufbau ist in einem Fall, dass ein Verbindungsteil in das Ende der Spulenplatte in einer Längsrichtung eines "I"-förmigen Abschnitts eingesetzt wird, die Verbindungsfläche nicht parallel zu der Einsetzrichtung des Verbindungsteils. Daher besteht keine Möglichkeit, dass die Verbindungsflächen der Spulenplatte und das Verbindungsteil aufeinander gleiten. Da ein Gleiten bzw. Rutschen der Verbindungsflächen unterdrückt wird, kann verhindert werden, dass ein auf die Verbindungsflächen der Spulenplatten und/oder des Verbindungsteils aufzutragendes Verbindungsmaterial herabfällt oder herabgeschält wird.
Ein Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Stator einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem Rotor und diesem Stator. Dieser Stator weist einen Statorkern mit einer Vielzahl von Nuten, die parallel zu einer Rotationsachse der rotierenden elektrischen Maschine geformt sind, und eine Spulenplattenschichtung auf, die einen Aufbau dahingehend aufweisen, dass eine Vielzahl von Spulenplatten, von denen jede ein zumindest an einer Seite davon angebrachtes Isolierteil aufweist, in radialer Richtung geschichtet ist. Die Spulenplatte weist einen "I"-förmigen Abschnitt auf, der in einer Nut eines Statorkerns einzusetzen ist. Die Spulenplatten, die einander gegenüberliegend sind, sind derart geformt, dass ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen den Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in Dickenrichtung ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist sind in einer Spulenplattenschichtung einander gegenüberliegende geschichtete Spulenplatten derart geformt, dass ein kürzester Abstand zwischen Endflächen von "I"-förmigen Abschnitten in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in Dickenrichtung ist. Weiterhin sind Isolierteile an den Endflächen der geschichteten Spulenplatten in der Dickenrichtung angebracht. Daher gewährleistet ein derartiges Isolierteil eine Isolierung zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung. Demgegenüber ist an jeder der Endflächen der geschichteten Spulenplatten in der Breitenrichtung kein Isolierteil angebracht. Daher gewährleistet das Isolierteil die Isolierung zwischen den Endflächen und der Dickenrichtung; falls jedoch der Abstand zwischen den Endflächen kurz wird, um den Raumfaktor zu verbessern, besteht eine Möglichkeit, dass eine elektrische Entladung aufgrund des kurzen Abstands zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung auftritt, wenn der Spule elektrische Energie zugeführt wird. Um diesen Nachteil zu verhindern, sind die Spulenplatten derart geformt, dass der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung ist (beispielsweise ist eine abgeschrägte Form in Längsrichtung geformt), so dass der Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung (kürzester Abstand und Kriechabstand) verlängert ist. Als Ergebnis kann die Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein in einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an eine Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird oder eine Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine zu schaffen, der in der Lage ist, den Raumfaktor zu verbessern und eine Isolierung in einer Spule zu erzielen.
Vorzugsweise ist der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein "I"-förmiger Abschnitt einer Spulenplatte in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt. Daher wird aufgrund der abgeschrägten Form in zueinander gegenüberliegenden Spulenplatten der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand in der Dickenrichtung, selbst wenn der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung kurz gemacht wird, um den Raumfaktor zu verbessern. Das heißt, dass ein Kriechabstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung durch die abgeschrägte Form verlängert wird. Daher kann, wenn zumindest der Kriechabstand länger als ein Entladungsstartabstand gemacht wird, eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an einer Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird oder die Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken.
Vorzugsweise ist der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte in Längsrichtung in einer Stufenform geformt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein "I"-förmiger Abschnitt einer Spulenplatte in Längsrichtung in einer Stufenform geformt. Daher wird aufgrund der Stufenform in zueinander gegenüberliegende Spulenplatten der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand in der Dickenrichtung, selbst wenn der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen in der Dickenrichtung zur Verbesserung eines Raumfaktors verkürzt wird. Das heißt, dass ein Kriechabstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung durch die Stufenform verlängert wird. Wenn daher zumindest der Kriechabstand länger als der Entladungsstartabstand gemacht wird, kann eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat an einer Spulenplatte oder einem Isolierteil angebracht wird, oder eine Dicke eines Isolierteils aufgrund eines Verbindungsvorgangs variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung der Isoliereigenschaft zu unterdrücken. Weiterhin erleichtert die Bildung der Stufenform eine Stanzverarbeitung. Daher ist es möglich, einen Anstieg der Kosten zu unterdrücken.
Es ist weiter vorzuziehen, dass die Spulenplatte eine in eine "I"-Form geformte Spulenplatte ist. Die Komponente weist weiterhin ein isoliertes Halteteil zum einstückigen (integralen) Halten der geschichteten Spulenplatten auf, die die Spulen derselben Phase bilden. Das isolierte Halteteil hält geschichtete Spulenplatten unterschiedlicher Phasen, die in dieselbe Nut einzusetzen sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hält ein isoliertes Halteteil einstückig geschichtete Spulenplatten, die Spulen einer selben Phase bilden. Weiterhin hält das isolierte Halteteil geschichtete Spulenplatten unterschiedlicher Phasen, die in dieselbe Nut eingesetzt sind. Mit diesem Aufbau ist es möglich, einen Zwischenphasenisolierungszustand der Vielzahl der Spulenplatten, die durch das isolierte Halteteil gehalten werden, vor einem Vorgang zum Anbringen des isolierten Halteteils an einer Nut eines Statorkerns zu verifizieren. Daher wird es unnötig, eine Verifizierung nach dem Vorgang zur Anbringung des isolierten Halteteils an die Nut durchzuführen. Somit ist es möglich, die Erzeugung von Fehlern bei der Isolierung an eine Statorbasis zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, einen Anstieg in den Kosten zu unterdrücken.
Weiter vorzugsweise weist die Spulenplatte ein Ende auf, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, um dessen Dicke zu verringern. Eine Ecke der Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche der gegenüberliegenden Spulenplatte in der Breitenrichtung gelangt, ist glatt (smoothly) geformt.
Erfindungsgemäß ist eine Ecke einer Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche einer gegenüberliegenden Spulenplatte in einer Breitenrichtung gelangt, glatt geformt. Beispielsweise wird in einem Fall, dass ein Ende einer Spulenplatte mit einer Spulenendplatte (Übergangsteil) verbunden wird, während diesem ein Druck in einer Dickenrichtung der Spulenplatte beaufschlagt wird, ein Abstand zwischen dem Ende der Spulenplatte und einem Ende einer benachbarten Spulenplatte durch die Beaufschlagung des Drucks kurz und wird die benachbarte Spulenplatte verformt. Selbst wenn die benachbarte Spulenplatte verformt wird, unterdrückt die Ecke der Spulenplatte, die glatt geformt ist, die Konzentration einer Kraft auf der verformten Spulenplatte. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ein Isolierteil, das an die Spulenplatte angebracht wird, herabfällt oder abgeschält wird.
Weiter vorzugsweise weist die Spulenplatte ein Ende auf, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, um dessen Dicke zu verringern. Die Spulenplatte weist eine verjüngte bzw. konische Form auf, so dass die Dicke der Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert wird.
Erfindungsgemäß ist ein stufenförmiges Ende einer Spulenplatte in eine verjüngte bzw. konische Form derart geformt, dass eine Dicke einer Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert wird. Mit diesem Aufbau ist in einem Fall, dass ein Verbindungsteil in das Ende der Spulenplatte in einer Längsrichtung eines "I"-förmigen Abschnitts eingesetzt wird, die Verbindungsfläche nicht parallel zu der Einsetzrichtung des Verbindungsteils. Daher besteht keine Möglichkeit, dass die Verbindungsflächen der Spulenplatte und das Verbindungsteil aufeinander gleiten. Da ein Gleiten bzw. Rutschen der Verbindungsflächen unterdrückt wird, kann verhindert werden, dass ein auf die Verbindungsflächen der Spulenplatten und/oder des Verbindungsteils aufzutragendes Verbindungsmaterial herabfällt oder herabgeschält wird.
Weiter vorzugsweise weist der Stator ein Verbindungsteil zur Herstellung einer Verbindung zwischen den jeweils in unterschiedliche Nuten eingesetzten Spulenplattenschichten auf. Die Spulenplatte wird mit dem Verbindungsteil durch ein pastenartiges Verbindungsmaterial verbunden, das Metall-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält.
Erfindungsgemäß wird ein Ende einer Spulenplatte mit einem Verbindungsteil (beispielsweise einem Übergangsteil und einer Stromschiene) über ein pastenartiges Verbindungsmaterial verbunden, das Metall-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält. In dem Verbindungsmaterial wird, wenn die organische Substanz, die als Schutzschicht dient, durch Beaufschlagung von Wärme zersetzt wird, ein Sintern der Metall-Nanopartikel mit einer niedrigen Temperatur begonnen. Daher kann die Sintertemperatur niedriger als eine Schmelztemperatur eines Isoliermaterials gemacht werden. Demgegenüber sind die gesinterten Metall-Nanopartikel in einem metallgebondeten bzw. metallgebundenen Zustand (metal bonded state) und werden nicht bis zu einem Zeitpunkt geschmolzen, wenn die Temperatur auf eine eutektische Temperatur des Metalls mit dem Material für die Spulenplatte erhöht wird (beispielsweise im Falle der Verwendung von Silber und Kupfer etwa 1.000°C). Bei Verwendung eines derartigen Verbindungsmaterials ist die Temperatur in dem Verbindungsvorgang niedriger als die Schmelztemperatur des Isoliermaterials, so dass eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft des Isolierteils unterdrückt werden kann. Nach dem Verbindungsvorgang ist die Schmelztemperatur an der Verbindung ausreichend höher als die bei Betätigung der rotierenden elektrischen Maschinen erzeugte Wärme, so dass eine Verschlechterung in der Verbindungsstärke unterdrückt werden kann.
Weiter vorzugsweise weist das Verbindungsteil Enden in Längsrichtung auf, die jeweils mit einer flachen Fläche versehen sind, die in Kontakt mit der an der Spulenplatte geformten Verbindungsfläche gelangen, wenn das Verbindungsteil an die Spulenplatte angebracht ist, während diese in einer vorbestimmten Richtung in Bezug auf die Spulenplatte bewegt wird.
Erfindungsgemäß gelangt in einem Fall, dass das Verbindungsteil an einer Spulenplatte angebracht wird, eine Verbindungsfläche der Spulenplatte in Kontakt mit derjenigen des Verbindungsteils, ohne dass auf dieser geglitten wird. Daher kann verhindert werden, dass ein auf eine der Verbindungsflächen der Spulenplatte und des Verbindungsteils aufgetragenes Verbindungsmaterial herabfällt oder herabgeschält wird.
Weiter vorzugsweise ist das Verbindungsteil eine Spulenendplatte zur Herstellung einer Verbindung zwischen den in benachbarte Nuten jeweils eingesetzten Spulenplattenschichten. Die Spulenendplatte weist eine Endfläche, die gegenüberliegend zu einem mit der Verbindungsfläche der Spulenplatte in Kontakt gelangenden Abschnitt ist, auf, und die Endfläche ist in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt.
Erfindungsgemäß ist eine Spulenendplatte ebenfalls in einer abgeschrägten Form in Längsrichtung geformt, so dass eine Kriechdistanz zwischen den Spulenendplatten verlängert werden kann. Weiterhin kann ein Kriechabstand zwischen einer Spulenendplatte und einer Spulenplatte verlängert werden. Dementsprechend kann, wenn der Kriechabstand zwischen den Spulenendplatten und der Spulenendplatte und der Spulenplatte länger als ein elektrischer Entladungsstartabstand gemacht wird, eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugter Grat zwischen Spulenendplatten eingeschlossen wird oder zwischen den Spulenendplatten und der Spulenplatte eingeschlossen wird, der verlängerte Abstand durch die abgeschrägte Form gewährleistet. Daher ist es möglich, ein Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken.
Weiter vorzugsweise ist das Verbindungsmaterial auf das Verbindungsteil aufgetragen.
Erfindungsgemäß wird ein Verbindungsmaterial auf ein Verbindungsteil aufgetragen. Daher ist es möglich, einen Verbindungsfehler aufgrund eines Herabfallens oder Abschälens des Verbindungsmaterials bis zu einem Zeitpunkt zu verhindern, wenn das Verbindungsteil an einer Spulenplatte angebracht wird. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Isolierung zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Flussdiagramm einer Prozedur eines Verfahrens zur Herstellung des Stators gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Spulenplatte.
4 zeigt eine Darstellung eines Montierungsprozesses für eine Spulenplattenbeschichtung.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Spulenunterbaugruppe.
6 zeigt eine äußere Darstellung der Spulenunterbaugruppe, aus Sicht in einer Richtung eines Pfeils A in 5.
7 zeigt eine Darstellung eines Prozesses eines Montierens einer Spulenunterbaugruppe an einen Statorkern.
8 zeigt eine perspektivische Darstellung einer an einem Statorkern montierten Spulenunterbaugruppe.
9 zeigt eine Darstellung eines Prozesses des Montierens einer Übergangsteilbeschichtung an einer Spulenunterbaugruppe.
10A und 10B sind perspektivische Darstellungen von Übergangsteilen.
11A und 11B sind Darstellungen, die jeweils schematisch eine Verbindung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigen.
12 zeigt eine Darstellung, die die Verbindung zwischen der Spulenplatte und dem Übergangsteil zeigt, wenn diese in einer Richtung eines Pfeils B in 11A gesehen wird.
13 zeigt eine Darstellung, die einen Prozess des Montierens einer Stromschiene an einer Spulenunterbaugruppe zeigt.
14 zeigt eine Darstellung, die einen Prozess des Montierens eines Anschlussteils an eine Spulenunterbaugruppe zeigt.
15 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stators vor dem Verbinden.
16 zeigt eine Darstellung, die eine Richtung des Beaufschlagens von Druck auf eine Spulenunterbaugruppe zeigt.
17 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stators, der einem Harzgussprozess unterzogen wird.
18 zeigt eine Darstellung, die eine Sektion eines Statorkerns zeigt, an dem eine Spulenunterbaugruppe montiert wird.
19A und 19B zeigen vergrößerte Darstellungen eines Abschnitts, der in 18 mit einem durchgezogenen Kreis umgeben ist.
20A und 20B zeigen vergrößerte Darstellungen eines Abschnitts, der in 19A mit einem durchgezogenen Kreis umgeben ist.
21A zeigt eine Darstellung, die eine Sektion zeigt, die entlang einer Linie 21-21 in 18 genommen ist.
22 zeigt eine Darstellung (Beispiel 1), die eine Verbindung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigt.
23 zeigt eine Darstellung (Beispiel 2), die eine Verbindung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigt.
24 zeigt eine Darstellung (Beispiel 3), die eine Verbindung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigt.
25 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Statorkerns, an dem ein Übergangsteil montiert ist.
26 zeigt eine perspektivische Darstellung des Statorkerns, wenn dieser in einer Richtung eines Pfeils C in 25 gesehen wird.
27A und 27B zeigen Darstellungen (Beispiel 4), die jeweils eine Verbindung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigen.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist nachstehend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind identische Komponenten mit identischen Symbolen bzw. Bezugszeichen bezeichnet und sind mit identischen Bezeichnungen und Funktionen versehen, weshalb deren ausführliche Beschreibung nicht wiederholt gegeben wird.
Ein Stator gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, die durch einen derartigen Stator und einen Rotor aufgebaut ist, der aus einem Permanentmagneten geformt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Stator ein Stator einer rotierenden Dreiphasen-Wechselstromsynchronmaschine mit 21 Polen. Jedoch soll die vorliegende Erfindung auf einen Stator angewandt werden, um den eine Spule gewickelt ist, wobei die Anzahl der Pole nicht spezifisch auf 21 beschränkt ist. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, auf einen Stator einer rotierenden Dreiphasen-Wechselstromsynchronmaschine angewandt zu werden.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Stator 100 einen Statorkern 102, Spulenunterbaugruppen 108, Schichtungen 110 und 112 von Übergangsteilen (die in der nachfolgenden Beschreibung ebenfalls als Spulenendplatten bezeichnet sind) und Stromschienen 114 auf.
Der Statorkern 102 ist in eine hohle zylindrische Form geformt. Die Nuten 106 sind mit einer vorbestimmten Anzahl in Umlaufrichtung des Statorkerns 102 derart geformt, dass sie in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse durch den Statorkern 102 durchdringen. Weiterhin sind Zähne 104 mit einer vorbestimmten Anzahl zwischen den Nuten 106 des Statorkerns 102 jeweils geformt, so dass sie gegenüberliegend zu einer axialen Mitte der Rotationsachse sind. Die vorbestimmte Anzahl entspricht der Anzahl der Pole. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel betragen die Anzahl der Nuten 106 und diejenige der Zähne 104 jeweils 21. Außerdem ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Statorkern 102 derart geformt, dass eine Vielzahl von elektromagnetischen Stahlplatten bzw. Stahlblechen geschichtet sind.
Die Spulenunterbaugruppen 108 sind in Nuten 106 eingesetzt, die in den Statorkern 102 geformt sind. Jede Spulenunterbaugruppe 108 weist einen Aufbau bzw. eine Konfiguration derart auf, dass zwei Sätze von (nicht gezeigten) Spulenplattenschichtungen integral durch einen (nicht gezeigten) Harzisolator gehalten werden. Jede Spulenplattenbeschichtung weist eine Konfiguration dahingehend auf, dass eine Vielzahl von "I"-förmigen Spulenplatten in radialer Richtung geschichtet sind. Dabei können die Spulenplattenschichtungen wie nachstehend beschrieben konfiguriert sein. Das heißt, dass eine Vielzahl von "I"-förmigen Spulenplatten derart geschichtet sind, dass eine Breitenrichtung jeder Spulenplatte senkrecht zu einer Wandfläche eines Zahns in einer Nut ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Spulenplatte in eine "I"-Form geformt. Jedoch ist eine derartige Form nicht spezifisch begrenzt, solange ein in eine Nut 106 einzusetzender Abschnitt in eine "I"-Form geformt ist. Beispielsweise kann eine derartige Spulenplatte in eine "U"-Form geformt sein.
Vorsprünge 128, 130 und 132, die jeweils in radialer Richtung nach außen vorspringen, sind an einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche des Statorkerns 102 geformt. Jeder der Vorsprünge 128, 130 und 132 ist mit einer Durchgangsöffnung versehen, die dadurch in Richtung der Rotationsachse hindurchdringen. Der Statorkern 102 ist an ein Gehäuse einer rotierenden elektrischen Maschine mit in den Durchgangsöffnungen eingesetzten Bolzen befestigt.
In zwei Spulenunterbaugruppen 108, die in an beiden Seiten eines Zahns 104 angeordneten Nuten eingesetzt sind, sind Spulenplattenschichtungen, die an einem identischen Zahn angrenzen, miteinander durch Übergangsteilschichtungen 110 und 112 verbunden. Gemäß 1 ist eine Übergangsteilbeschichtung 110 an dem Zahn 104 an einer oberen Seite angebracht, und ist die Übergangsteilbeschichtung 112 an dem Zahn 104 an einer unteren Seite angebracht. Die Übergangsteilschichtungen 110 und 112 bilden Spulenenden.
Jede der Übergangsteilschichtungen 110 und 112 weist einen Aufbau dahingehend auf, dass eine Vielzahl von Übergangsteilen geschichtet sind. Die Übergangsteile stellen eine Verbindung zwischen Enden von Spulenplatten her, die zwei Spulenplattenschichtungen aufbauen, die an beiden Seiten eines Zahns 104 angeordnet sind (d. h., in unterschiedliche Nuten eingesetzt sind).
Wenn die Übergangsteilschichtungen 110 und 112 an den zwei Spulenplattenschichtungen, die an beiden Seiten eines Zahns 104 angeordnet sind, montiert werden, wird eine Spule spiralförmig um den Zahn 104 mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (gemäß diesem Ausführungsbeispiel 14 Windungen) gewickelt. Dabei werden Spulen um die jeweiligen Zähne in der gleichen Richtung gewickelt.
Dabei entsprechen Enden einer um einen Zahn 104 mit 14 Windungen gewickelten Spule einem Ende einer Spulenplatte, die nahe (proximal) an dem axialen Zentrum angeordnet ist, und mit keinen Übergangsteilen verbunden ist, und einem Ende einer Spulenplatte, die sich von dem axialen Zentrum entfernt (distal) befindet und mit keinen Übergangsteilen verbunden ist.
Diese Enden sind mit einem der Enden einer Stromschiene 114 jeweils verbunden. Das andere Ende der Stromschiene 114 ist mit Enden einer Spule einer selben Phase verbunden, die um einen anderen Zahn gewickelt ist (d. h., eine Spulenplattenschichtung, die in eine andere Nut eingesetzt ist). In dem Statorkern 102 sind somit Spulen entsprechend einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase jeweils um Zähne mit 14 Windungen gewickelt.
Enden der Spulen der jeweiligen Phasen sind mit Anschlussteilen 116 bis 126 versehen. Dabei entsprechen die Anschlussteile 116 und 122 den Enden der U-Phasen-Spule, entsprechen die Anschlussteile 118 und 124 den Enden der V-Phasen-Spule, und entsprechen die Anschlussteile 120 und 126 den Enden der W-Phasen-Spule.
Unter Bezugnahme auf das in 2 dargestellte Flussdiagramm ist nachstehend ausführlich eine Prozedur eines Verfahrens zur Herstellung des Stators 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Im Schritt (der nachstehend als S beschrieben ist) 100 wird eine "I"-förmige Spulenplatte durch Stanzbearbeitung geformt.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird eine Spulenplatte 136 in eine "I"-Form derart geformt, dass eine flache Metallplatte (Metallblech), die aus einem Kupferwalzenmaterial hergestellt ist, der Stanzbearbeitung unterzogen ist. Beispielsweise wird die Spulenplatte 136 in eine "I"-Form durch Schneiden geformt. Das als Material für die Spulenplatte 136 verwendete Kupfer ermöglicht die Verbesserung des Wärmeabstrahlverhaltens der Spulenplatte 136 aufgrund dessen hoher Wärmeleitfähigkeit. Zusätzlich weist Kupfer einen niedrigen Innenwiderstand auf und weist als Leiter eine hohe Leitfähigkeit auf. Daher ermöglicht Kupfer die Verringerung von Wärme, die erzeugt wird, wenn eine Stromdichte verbessert wird.
Beiden Enden der Spulenplatte 136 sind mit Stufen versehen, die jeweils eine Verbindungsfläche aufweisen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Stufe mit einer Verbindungsfläche beispielsweise durch spanende Bearbeitung (machining) geformt. An jeder Verbindungsfläche der Spulenplatte 136 wird ein Verbindungsmaterial auf einen vorbestimmten Aufbringungsbereich 134 aufgebracht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsmaterial ein pastenartiges Verbindungsmaterial, das Metall-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält (was nachstehend als Metall-Nanopartikelpaste bezeichnet ist). Die Metall-Nanopartikel sind Nanopartikel eines Metalls, das beispielsweise aus Gold, Silber, Kupfer und Platin ausgewählt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird beispielsweise ein pastenartiges Verbindungsmaterial verwendet, das Silber-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält (das nachstehend als Silber-Nanopartikelpaste bezeichnet ist). In der Silber-Nanopartikelpaste wird, wenn eine als Schutzschicht dienende organische Substanz durch Beaufschlagung von Wärme zersetzt wird, das Sintern von Silber-Nanopartikeln bei einer niedrigen Temperatur begonnen. Daher ist die Sintertemperatur niedrig, beispielsweise etwa 260°C, was niedriger als eine Schmelztemperatur eines isolierenden Materials wie PPS (Polyphenylensulfid) ist. Demgegenüber sind die gesinterten Silber-Nanopartikel in einem metallverbundenen Zustand (metal bonded state), und werden bis zu dem Zeitpunkt nicht geschmolzen, zu dem die Temperatur auf eine eutektische Temperatur von Metallsilber mit Kupfer als Material für eine Spulenplatte ansteigt (etwa 1.000°C). Ein Verbindungsteil, das Metall-Nanopartikel enthält, ist bekannt, deshalb wird dies an dieser Stelle nicht ausführlich beschrieben.
Die an die Verbindungsfläche anhaftende Silber-Nanopartikelpaste wird getrocknet, so dass sie sich in einem klebrigkeitsfreien Zustand (tack-free state) befindet. Auf diese Weise wird eine Oberfläche der an die Verbindungsfläche anhaftenden Silber-Nanopartikelpaste ausgehärtet, so dass ein Fließen der Silber-Nanopartikelpaste verhindert wird.
Weiterhin wird ein Isolierfilm zumindest an eine Seite der Spulenplatte 136 angebracht. Anstelle des Isolierfilms kann ein Beschichtungsfilm einer isolierenden Beschichtung an die Spulenplatte 136 angebracht werden. Ein Material für den Isolierfilm ist nicht spezifisch beschränkt, solange wie dessen Dicke eine Isolierung zwischen den Spulenplatten gewährleisten kann. Der Isolierfilm ist beispielsweise ein Polyimidfilm. Ein derartiger Isolierfilm wird zumindest an einer von zwei gegenüberliegenden Flächen der Spulenplatten 136 in Dickenrichtung angebracht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Isolierfilm an eine Spulenplatte 136 derart angebracht, dass er eine Seite, auf der keine Verbindungsfläche geformt ist, vollständig abdeckt.
Weiterhin ändert sich eine Querschnittsform einer Spulenplatte einschließlich einer Dicke und einer Breite entsprechend der Position der Spulenplatte bei der Schichtung.
Genauer weist in einer Vielzahl von geschichteten Spulenplatten eine Spulenplatte, die nahe an einer hinteren Jochseite des Statorkerns 102 liegt, eine größere Breite und eine kleinere Dicke auf. Wenn eine Querschnittsform einer Spulenplatte entsprechend der Position der Spulenplatte in der Schichtung geändert wird, kann eine Querschnittsform einer Spulenplattenschichtung, die in eine Nut einzusetzen ist, frei eingestellt werden. Das heißt, wenn eine Querschnittsfläche einer Spulenplattenschichtung derart gemacht wird, dass sie sich derjenigen einer Nut annähert, kann der Raumfaktor verbessert werden.
Gemäß 2 werden in Schritt S102 "I"-förmige Spulenplatten geschichtet, um eine Spulenunterbaugruppe 108 aufzubauen.
Wie es in 4 gezeigt ist, werden Spulenplattenschichtungen 138 und 144, die jeweils durch eine Vielzahl von Spulenplatten aufgebaut sind, in einen Harzisolator 140 in eine Längsrichtung des Harzisolators 140 eingesetzt; auf diese Weise wird die in 5 gezeigte Spulenunterbaugruppe 108 aufgebaut. In jeder der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 werden die Spulenplatten mit einem dazwischen angeordneten Isolierfilm geschichtet.
Wenn die Vielzahl der Spulenplatten in den Harzisolator 140 eingesetzt wird, sind Positionen davon durch den Harzisolator 140 begrenzt. Der Harzisolator 140 ist ein hohles Isolierteil, das derart geformt ist, dass es in Kontakt mit einer inneren Wandfläche einer Nut gelangt. Dabei ist die Form des Harzisolators 140 nicht spezifisch auf die hohle Form begrenzt, solange wie der Harzisolator 140 zumindest die Positionen der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 derart beschränkt, um die Spulenplattenschichtungen 138 und 144 integral zurückzuhalten.
Beispiele für das Material für den Harzisolator 140 umfassen Epoxidharz, Polyphenylensulfid (PPS), flüssiges Kristallpolymer (LCP), Polyetheretherketon (PEEK) und dergleichen. Der Harzisolator 140 ist in eine vorbestimmte Form geformt. Das Material für den Harzisolator 140 ist nicht spezifisch auf die vorstehend beschriebenen Materialien beschränkt, solange wie der Harzisolator 140 durch Harzgießen geformt werden kann.
In dem Zentrum des Harzisolators 140 ist weiterhin eine Isolierplatte 142 derart geformt, dass die Spulenplattenschichtungen 138 und 144 voneinander getrennt sind. Die Isolierplatte 142 verhindert einen Kontakt zwischen den Spulenplattenschichtungen unterschiedlicher Phasen in derselben Nut. Die Isolierplatte 142 ermöglicht, eine Isolierung zwischen Spulenplattenschichtungen zu erzielen, die in dieselbe Nut einzusetzen sind (Zwischenphasenisolierung).
Weiterhin ist zumindest eines der Enden des Harzisolators 140 in Längsrichtung mit einem Vorsprung 146 versehen, der in einer äußeren peripheren Richtung (Umfangsrichtung) des Harzisolators 140 geformt ist.
6 zeigt ein äußeres Erscheinungsbild der Spulenunterbaugruppe, wenn diese in Richtung eines Pfeils A gemäß 5 gesehen wird. Wie es in 6 gezeigt ist, weist der Harzisolator 140 eine Querschnittsform auf, die in eine im Wesentlichen sektorförmigen Form derart geformt ist, dass eine äußere periphere Fläche davon in Kontakt mit einer inneren Wandfläche einer Nut gelangt. Die Isolierplatte 142 unterteilt einen Raum in dem Harzisolator 140 in zwei auf, um einen Zentrumswinkel (Mittenwinkel) der die im Wesentlichen sektorförmigen Form in gleiche Hälften unterteilt.
An der inneren Wandfläche des Harzisolators 140, die an der oberen Seite in 6 angeordnet ist, sind Rillen durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 150 vorgesehen, die in Längsrichtung des Harzisolators 140 geformt sind. Die Vorsprünge 150 sind mit vorbestimmten Abständen in der radialen Richtung vorgesehen. Eine Breite einer zwischen zwei Vorsprüngen geformten Rille 150 entspricht einer Dicke einer einzusetzenden Spulenplatte. Dementsprechend sind die Vorsprünge 150 derart geformt, dass allmählich die Breite einer Rille zu der Mitte der im Wesentlichen sektorförmigen Form in der radialen Richtung ansteigt. Diese Rille begrenzt eine Position einer Spulenplatte (gestrichelter Abschnitt) in der Dickenrichtung.
Weiterhin sind stufenförmige Vorsprünge 152 an einer Oberfläche der Isolierplatte 142 an einer Position geformt, die gegenüberliegend zu der inneren Wandfläche liegt, die an der oberen Seite in 6 angeordnet ist. Jeder Vorsprung 152 weist eine Fläche auf, die parallel zu einer unteren Fläche einer Rille ist. Der Vorsprung 152 ist in Längsrichtung des Harzisolators 140 geformt. Dabei entspricht ein Abstand von der unteren Fläche der Rille zu der Fläche des auf der Isolierplatte 142 geformten Vorsprungs 152 einer Breite einer einzusetzenden Spulenplatte. Dementsprechend wird eine Länge von der unteren Fläche der Rille zu der Fläche des Vorsprungs 152 zu dem Zentrum der im Wesentlichen sektorförmigen Form in radialer Richtung allmählich kurz. Die Fläche des auf der Isolierplatte 142 geformten Vorsprungs 152 begrenzt eine Position einer Spulenplatte in einer Breitenrichtung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Spulenplattenschichtung (Spulenplattenlaminat) 138 durch 14 Spulenplatten aufgebaut. Daher sind 14 Rillen an dem Harzisolator 140 durch die Vorsprünge 150 geformt. Weiterhin sind 14 Vorsprünge 152 auf der Isolierplatte 142 geformt.
Gleichermaßen sind Vorsprünge 154 und 156 in einem Raum in der Isolierplatte 142 geformt, der an der unteren Seite in 6 angeordnet ist, um Positionen der 14 geschichteten Spulenplatten, die die Spulenplatte 144 aufbauen, in einer Dickenrichtung und einer Breitenrichtung zu begrenzen. Einzelheiten davon sind nicht wiederholt beschrieben.
Eine Vielzahl von Spulenplatten, die jede der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 bildet, wird in die entsprechenden Rillen entsprechend deren Querschnittsformen davon geschoben und eingesetzt. Die Positionen der eingesetzten Spulenplatten werden durch die inneren Wandflächen des Harzisolators 140 und der Isolierplatte 142 in einer Einsetzrichtung begrenzt.
Das heißt, dass eine in den Harzisolator 140 eingesetzte Spulenplattenschichtung 138 durch einen Vorsprung 150, einer zwischen zwei Vorsprüngen 150 geformten Rille und einem auf den Isolierfilm 142 geformten Vorsprung 152 gehalten wird. Daher wird eine Position der Spulenplattenschichtung 138 in einer Einsetzrichtung durch eine Reibungskraft begrenzt. Dabei kann die Position in die Einsetzrichtung durch Bildung eines "L"-förmigen Biegeabschnitts oder eines Vorsprungs an jedem der Enden der Spulenplatten begrenzt werden, die eine Spulenplattenschichtung aufbauen. Ein Abstand zwischen den geschichteten Spulenplatten ist länger als ein elektrischer Entladungsstartabstand, der anhand einer Dicke eines zwischen den Spulenplatten angeordneten Isolierfilms und einer Zwischenphasenspannung bestimmt ist.
Erneut gemäß 2 wird in S104 eine Spulenunterbaugruppe 108 in eine Nut 106 eingesetzt. Wie es in 7 gezeigt ist, wird die Spulenunterbaugruppe 108 in die Nut 106 des Statorkerns 102 von einer Abwärtsrichtung in 7 mit einem Ende, an dem ein Vorsprung 146 des Harzisolators 140 geformt ist, das nach unten gerichtet ist, eingesetzt.
Wenn die Spulenunterbaugruppe 108 in den Statorkern 102 eingesetzt wird, gelangt der Vorsprung 146 in Kontakt mit einer Endfläche des Statorkerns 102. Somit wird die Bewegung der Spulenunterbaugruppe 108 in einer Aufwärtsrichtung gemäß 7 begrenzt. Die Spulenunterbaugruppen 108 werden in alle (21) in dem Statorkern 102 geformten Nuten jeweils eingesetzt.
Wie es in 8 gezeigt ist, wird, wenn die Spulenunterbaugruppe 108 in den Statorkern 102 eingesetzt wird, die Position jeder der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 in der radialen Richtung, der Umlaufsrichtung und der axialen Richtung durch den Harzisolator 140 begrenzt. Weiterhin wird der direkte Kontakt der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 durch den Harzisolator 140 begrenzt.
Erneut gemäß 2 werden in S106 die Übergangsteile zur Herstellung einer Verbindung zwischen Enden der die Spulenplattenschichtungen 138 und 144 aufbauenden Spulenplatten eingesetzt.
Wie es in 9 gezeigt ist, wird eine Übergangsteilschichtung 112 an eine obere Seite eines Zahns 104 angebracht, und wird eine Übergangsteilschichtung 110 an einer unteren Seite des Zahns 104 angebracht, um eine Verbindung zwischen den Spulenplattenschichtungen 138 und 144 herzustellen, die an beiden Enden des Zahns 104 vorgesehen sind, während diese einander gegenüberliegend sind.
An einer unteren Seite in 9 stellen die die Verbindungsteilschichtung 110 aufbauenden Verbindungsteile eine Verbindung zwischen Enden von zwei Spulenplatten her, die zueinander gegenüberliegend sind, wobei ein Zahn 104 dazwischen angeordnet ist.
An einer oberen Seite in 9 stellen demgegenüber die die Übergangsteilschichtung 112 aufbauenden Verbindungsteile eine Verbindung zwischen einem von Enden von zwei Spulenplatten, die zueinander gegenüberliegend sind, wobei ein Zahn 104 dazwischen angeordnet ist, und einem Ende einer Spulenplatte her, die an dem anderen Ende auf einer hinteren Jochseite (Gegenjochseite) angrenzt.
In der vorstehend beschriebenen Positionsbeziehung bringen die Übergangsteile, die eine Verbindung zwischen Enden der jeweiligen Spulenplatten herstellen, einen Zustand derart, dass eine Spule spiralförmig und einem Zahn 104 mit eine vorbestimmte Anzahl von Windungen (14 Windungen gemäß diesem Ausführungsbeispiel) gewickelt wird.
In jede der Übergangsteilschichtungen 110 und 112 sind eine Vielzahl geschichteter Übergangsteile (die nachstehend auch als Spulenendplatten bezeichnet sind) integral (einstückig) durch ein Halteteil 158 gehalten, das aus einem Isoliermaterial gemacht ist. Dabei kann das Halteteil 158 ein Teil, bei dem Mitten (mittlere Abschnitte) einer Vielzahl von geschichteten Übergangsteilen in eins durch Harzgießen vergossen sind, oder kann ein Teil zum einstückigen Halten von Mitten (mittleren Abschnitten) einer Vielzahl von geschichteten Übergangsteilen durch Quetschen (pinching) sein.
Ein in 10A gezeigtes Übergangsteil 160 ist eine Spulenendplatte, die eine Übergangsteilschichtung 112 aufbaut. Das Übergangsteil 160 ist eine Spulenendplatte an einer Seite mit einem Ende einer Spulenplatte, die mit einem von Enden einer Stromschiene 114 (Führunsseite) verbunden ist.
Beide Enden des Übergangsteils 160 sind mit Stufen versehen, die jeweils Stufen mit Verbindungsflächen 184 und 186 aufweisen. An jeder der Verbindungsflächen 184 und 186 an beiden Enden des Übergangsteils 160 ist eine Silber-Nanopartikelpaste auf einem vorbestimmten Aufbringungsbereich angebracht. Die Silber-Nanopartikelpaste wird in einer Stanzbearbeitung für das Übergangsteil 160 angeheftet.
Demgegenüber ist ein in 10B gezeigtes Übergangsteil 162 eine Spulenendplatte, die eine Übergangsteilschichtung 110 aufbaut. Das Übergangsteil 162 ist eine Spulenendplatte an einer Seite, die kein Ende einer mit der Stromschiene 114 verbundenen Spulenplatte aufweist (entgegengesetzte Führungsseite).
Beide Enden des Übergangsteils 162 sind mit Stufen versehen, die jeweils Verbindungsflächen 188 und 190 aufweisen. An jeder der Verbindungsflächen 188 und 190 an den beiden Enden der Übergangsteile 162 ist eine Silber-Nanopartikelpaste an einem vorbestimmten Aufbringungsbereich angehaftet. Die Silber-Nanopartikelpaste wird in einer Stanzbearbeitung für das Übergangsteil 162 angeheftet.
Wie es in 11A gezeigt ist, die schematisch eine Verbindung bzw. eine Zusammenfügung zwischen einer Spulenplatte und einem Übergangsteil zeigt, weisen Verbindungsflächen 184 und 186, die an beiden Enden eines Übergangsteils 160 vorgesehen sind, eine Positionsbeziehung derart auf, dass eine der Verbindungsflächen parallel um einen vorbestimmten Abstand von einer identischen Ebene der anderen Verbindungsflächen versetzt ist. Dementsprechend verbindet das Übergangsteil 160 ein Ende einer Spulenplatte 194 mit einem Ende einer Spulenplatte 192, die benachbart zu einer hinteren Jochseite einer Spulenplatte 196 gegenüberliegend zu einer Spulenplatte 194 mit einem dazwischen angeordneten Zahn 104 ist.
Die Dicken der geschichteten Spulenendplatten unterscheiden sich voneinander in Abhängigkeit von einer radialen Position in einer Nut. Daher variiert ein Abstand zwischen den Verbindungsflächen 184 und 186, die an den beiden Enden des Übergangsteils 160 vorgesehen sind, in Abhängigkeit von der Dicke einer Spulenplatte, die damit zu verbinden ist.
Die Übergangsteilschichtung 112 weist einen Aufbau dahingehend auf, dass 13 Übergangsteile 160 geschichtet sind. Dabei sind 13 Übergangsteile 160 einstückig durch ein Halteteil 158 gehalten, während diese derart positioniert sind, dass sie jeweils in Kontakt mit Enden von entsprechenden Spulenplatten gelangen.
Demgegenüber sind, wie es in 11B gezeigt ist, die an beiden Enden eines Übergangsteils 162 vorgesehenen Verbindungsflächen 188 und 190 bündig zueinander. Dementsprechend verbindet das Übergangsteil 162 Enden der zwei Spulenplatten 194 und 196 miteinander, die einander gegenüberliegend sind, wobei ein Zahn 104 dazwischen angeordnet ist.
Die Übergangsteilschichtung 110 weist einen Aufbau dahingehend auf, dass 14 Übergangsteile 162 geschichtet sind. Dabei sind 14 Übergangsteile 162 einstückig durch ein Halteteil gehalten, während diese derart positioniert sind, dass sie in Kontakt mit Enden von zwei Spulenplatten gelangen, die zueinander gegenüberliegend sind, wobei ein Zahn 104 dazwischen angeordnet ist.
Wenn 21 Übergangsteilschichtungen 110 und 21 Übergangsteilschichtungen 112 an dem Statorkern 102 angebracht werden, gelangen vorbestimmte Verbindungsflächen von Spulenplatten der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 in Kontakt mit Verbindungsflächen, die an beiden Enden eines Übergangsteils in einer vorbestimmten Positionsbeziehung vorgesehen sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die an dem Ende der Spulenplatte vorgesehene Verbindungsfläche in radialer Richtung nach außen gerichtet, und ist die Verbindungsfläche des Übergangsteils in Bezug auf den Statorkern 102 in radialer Richtung nach innen gerichtet.
12 zeigt die Verbindung zwischen der Spulenplatte und dem Übergangsteil, wenn diese in eine Richtung eines Pfeils B in 11A gesehen wird. Wie es in 12 gezeigt ist, ist die Übergangsteilschichtung 112 an dem Ende der Spulenunterbaugruppe 108 angebracht, die an dem Statorkern 102 angebracht ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Silber-Nanopartikelpaste sowohl auf die Spulenplatte als auch auf das Übergangsteil aufgebracht. Vorzugsweise wird, wie es in 12 gezeigt ist, eine Silber-Nanopartikelpaste 258 auf das Übergangsteil 160 angebracht. Somit wird die Silber-Nanopartikelpaste nicht an die Spulenplatte 194 bis zu einem Zeitpunkt angeheftet, wenn das Übergangsteil 160 an die Spulenunterbaugruppe 108 angebracht wird. Das heißt, dass in einem Schritt des Zusammenbaus der Spulenunterbaugruppe 108 und einem Schritt des Montierens der Spulenunterbaugruppe 108 an den Statorkern 102 es möglich ist, Probleme wie ein Anhaften von Fremdstoffen an die Silber-Nanopartikelpaste und Abfallen oder Abschälen der Silber-Nanopartikelpaste zu unterdrücken. Als Ergebnis wird ein Verbindungsfehler bzw. Zusammenfügungsfehler zwischen den Verbindungsflächen unterdrückt; somit ist es möglich, eine Verschlechterung in dem Verhalten einer rotierenden elektrischen Maschine aufgrund eines derartigen Verbindungsfehlers zu unterdrücken.
Gemäß 2 wird in S108 eine Stromschiene 114 in einem Ende einer Spulenplatte eingesetzt. Wie es in 13. gezeigt ist, werden die Übergangsteilschichtungen 110 und 112 an alle Spulenunterbaugruppen 108 (21 Stellen an der oberen Seite und 21 Stellen an der unteren Seite) angebracht, und dann werden die Stromschienen 114 an die Spulenunterbaugruppen 108 angebracht.
Genauer ist die Stromschiene 114 in eine Stabform geformt. L-förmige Vorsprünge mit jeweils Verbindungsflächen 198 und 200 sind an beiden Enden der Stromschiene 114 geformt. Die Stromschiene 114 ist in eine vorbestimmte Form derart gebogen, dass die Verbindungsflächen 198 und 200 in Kontakt mit Verbindungsflächen gelangen, die jeweils an Enden der Spulenplatten der Spulenplattenschichtungen 138 und 144 vorgesehen sind.
Dabei verbinden 18 Stromschienen 114 die Spulen miteinander, und die Spulen sind um Zähne jeweils alle drei Zähne gewickelt. Eines der Enden der Stromschiene 114 gelangt in Kontakt mit einem Ende 164 einer Spulenplatte, die sich nahe (proximal) an der axialen Mitte unter den Spulenplatten befindet, die eine um einen Zahn 104 gewickelte Spule aufbauen. Das heißt, dass eines der Enden der Stromschiene 114 in Kontakt mit einem Ende 164 einer Spulenplatte gelangt, die nahe (proximal) an der axialen Mitte einer Spulenplattenschichtung 144 liegt. Ein Spulenende 166 entspricht einem Ende, an dem kein Übergangsteil 160 angeschlossen ist.
Das andere Ende der Stromschiene 114 gelangt in Kontakt mit einem Ende 166 der Spulenplatte, die sich entfernt (distal) von der axialen Mitte in einer Spule befindet, die um einen Zahn 168 gewickelt ist, der von dem Zahn 104 um drei Zähne beabstandet ist. Das heißt, dass das andere Ende der Stromschiene 114 in Kontakt mit dem Ende 166 der Spulenplatte gelangt, die von der axialen Mitte in der Spulenplattenschichtung 138 entfernt (distal) liegt. Das Ende 166 entspricht einem Ende, an dem kein Übergangsteil 160 angeschlossen ist.
Gemäß 2 werden in S110 Anschlussteile 116 bis 126 an die Spulenenden angebracht. Wie es in 14 gezeigt ist, werden Anschlussteile 116, 118 und 120 an die Enden 170, 172 und 174 von Spulenplatten angebracht, an denen weder Stromschienen 114 noch Übergangsteile 160 angeschlossen sind, die nahe (proximal) an der axialen Mitte in den in den Statorkern 102 eingesetzten Spulenunterbaugruppen 108 sind. Dabei sind Verbindungsflächen der Enden 170, 172 und 174 der Spulenplatten, die nahe (proximal) an der axialen Mitte liegen, in radialer Richtung nach außen gerichtet. Daher werden die Verbindungsflächen der Anschlussteile 116, 118 und 120 zwischen den Enden 170, 172 und 174 und dazu benachbarten Spulenenden in der radialen Richtung jeweils eingesetzt.
Zusätzlich werden Anschlussteile 122, 124 und 126 an die Enden 176, 178 und 180 von Spulenplatten angebracht, an denen weder die Stromschienen 114 noch die Übergangsteile 160 angeschlossen sind, die von der axialen Mitte entfernt (distal) sind. Verbindungsflächen von Enden der Spulenplatten, die von der axialen Mitte entfernt (distal) liegen, sind in der radialen Richtung nach außen gerichtet. Daher sind die Anschlussteile 122, 124 und 126 durch eine zeitweilige Verbindung oder dergleichen positioniert.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, werden die Spulenunterbaugruppen 108 an die Nuten 106 des Statorkerns 102 angebracht, werden die Übergangsteilschichtungen 110 und 112 zwischen den Spulenunterbaugruppen 108 angebracht, und werden die Stromschienen 114 sowie die Anschlussteile 116 bis 126 jeweils angebracht. Somit wird ein Stator 100 vor dem Verbinden bzw. Zusammenfügen zusammengebaut, wie es in 15 gezeigt ist.
Gemäß 2 wird in S112 ein Prozess zum gleichzeitigen Verbinden an mehreren Punkten (gleichzeitiger Mehrfachpunkt-Verbindungsprozess) ausgeführt. Insbesondere wird der zusammengebaute Stator 100 einem Prozess zum Verbinden zwischen den Verbindungsflächen unterzogen, die in Kontakt miteinander gelangen. Wie es in 16 gezeigt ist, wird der Prozess zum gleichzeitigen Verbinden an mehreren Punkten derart ausgeführt, dass eine Temperatur erhöht wird, während den Spulenenden der Spulenplattenschichtungen, an denen die Stromschienen 114 oder die Anschlussteile 116 bis 126 und die Übergangsteilschichtungen 110 und 112 angebracht sind, Druck in der radialen Richtung (durch die Pfeile in 16 angegebenen Richtungen) beaufschlagt wird.
Wenn die Temperatur erhöht wird, wird eine Schutzschicht zur Abdeckung der in der Silber-Nanopartikelpaste enthaltenen Silber-Nanopartikel zersetzt, so dass die Silber-Nanopartikel gesintert werden. Zusätzlich wird, wenn der Druck beaufschlagt wird, Gas und dergleichen in der Paste, die erzeugt werden, wenn die Schutzschicht zersetzt wird, von der Verbindung eliminiert. Die Verbindung wird durch Metallbonden derart erzielt, dass die Silber-Nanopartikelpaste gesintert wird. Nach dem Verbindungs- bzw. Zusammenfügungsprozess wird daher die Verbindung bis zu einem Zeitpunkt nicht geschmolzen, wenn die Temperatur auf etwa 1.000°C erhöht wird, die der Schmelzpunkt von Metallsilber ist. Die Schutzschicht zur Abdeckung der Metall-Nanopartikel wird bei etwa 260°C zersetzt. Daher werden die Metall-Nanopartikel bei einer niedrigen Temperatur zersetzt, nachdem die Schutzschicht bei etwa 260°C zersetzt wird. Dementsprechend wird die Temperatur auf eine vorbestimmte Temperatur von etwa 260°C erhöht, die niedriger als eine Temperatur ist, bei der der Isolierfilm oder der Harzisolator 140, die an die Spulenplatte angebracht sind, geschmolzen wird. Daher besteht keine Möglichkeit, dass der Isolierfilm und der Harzisolator 140 geschmolzen werden.
Erneut gemäß 2 wird in S114 ein Harzgussprozess ausgeführt. Wie es in 17 gezeigt ist, werden die Spulenenden des Stators 100, in dem das Verbinden der Verbindungsflächen abgeschlossen ist, einem Gussprozess durch Einspritzgießen unter Verwendung eines Harzes oder dergleichen unterzogen. Dabei werden Abschnitte außer der äußeren Fläche des Statorkerns 102 und der Anschlussteile 116 bis 126 mit einem Harz 182 abgedeckt.
In einer rotierenden elektrischen Maschine mit dem Stator 100, der wie vorstehend beschrieben vervollständigt ist, und einen (nicht gezeigten) Rotor wird, wenn Wechselspannungsenergie den Anschlussteilen 116 bis 126 jeweils zugeführt wird, ein Magnetfeld entsprechend der zugeführten Energie erzeugt. Der Rotor erhält eine Drehkraft auf der Grundlage des erzeugten Magnetfeldes, um dadurch sich zu drehen.
In dem Stator 100 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau weist die vorliegende Erfindung ein Merkmal dahingehend auf, dass die Spulenplatten, die einander gegenüberliegend sind, derart geformt sind, dass der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen des "I"-förmigen Abschnitts in einer Dickenrichtung in den Spulenplattenschichtungen der gleichen Phase sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein "I"-förmiger Abschnitt einer Spulenplatte in Längsrichtung der Spulenplatte an einer Ecke davon an einer hinteren Jochseite (Gegenjochseite) abgeschrägt. Die Ecke des "I"-förmigen Abschnitts ist nicht spezifisch auf eine derartige abgeschrägte Form beschränkt, solange die Spulenplatten, die einander gegenüberliegend sind, derart geformt sind, dass der kürzeste Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen des "I"-förmigen Abschnitts in einer Dickenrichtung sind. Beispielsweise kann die Ecke des "I"-förmigen Abschnitts in einer Stufenform in der Längsrichtung geformt sein. Diese Form erleichtert die Stanzbearbeitung, so dass es möglich ist, einen Anstieg in den Kosten zu unterdrücken.
18 zeigt eine Schnittansicht des Statorkerns 102, an dem die Spulenunterbaugruppen 108 angebracht sind. Dabei ist in 18 kein Harzisolator 140 gezeigt. Wie es in 18 gezeigt ist, ist jede der geschichteten Spulenplatten an einer Ecke davon an einer hinteren Jochseite abgeschrägt. Jede Spulenplatte ist in Längsrichtung (in 18 von vorne nach hinten) davon abgeschrägt.
19A zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts, der in 18 durch einen durchgezogenen Kreis umgeben ist. Wie es in 19A gezeigt ist, sind Isolierfilme 206, 208 und 210 an eine der Flächen der Spulenplatten 300, 202 und 204 angebracht. Jede der Spulenplatten 300, 202 und 204 ist an einer Ecke davon auf der hinteren Jochseite abgeschrägt.
Vorzugsweise sind, wie es in 19A gezeigt ist, Isolierfilme 206, 208 und 210 an die Flächen der Spulenplatten 300, 202 und 204 auf der axialen Mittenseite angebracht. In jeder der Spulenplatten 300, 202 und 204 wird eine Abmessung in einer Breitenrichtung zu der hinteren Jochseite hin allmählich groß.
Wie es in 19B gezeigt ist, weist in einem Fall, dass die Isolierfilme 206, 208 und 210 an den Flächen auf der hinteren Jochseite angebracht sind, beispielsweise ein Isolierfilm 306, der zwischen einer Spulenplatte 302 mit einer langen Ausdehnung in der Breitenrichtung und einer Spulenplatte 304 mit einer kurzen Ausdehnung in der Breitenrichtung angeordnet ist, eine Länge auf, die gleich zu derjenigen der Spulenplatte 304 ist. Als Ergebnis gibt es einen Abschnitt, an dem der Isolierfilm 306 nicht zwischen den Spulenplatten 302 und 304 angeordnet ist. Folglich besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine elektrische Entladung auftritt, wie es durch einen Pfad angegeben ist, der in 19B durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu sind, wie es in 19A gezeigt ist, die Isolierfilme 206, 208 und 210 an die Flächen auf der Axialmittenseite angebracht, so dass der Isolierfilm 206, der an die Spulenplatte 300 mit einer langen Ausdehnung in der Breitenrichtung angebracht ist, zwischen der Spulenplatte 300 und der Spulenplatte 202 mit einer kurzen Ausdehnung in der Breitenrichtung angeordnet ist. Daher gibt es keine Wahrscheinlichkeit, dass die elektrische Entladung auftritt, wie diese durch den Pfad angegeben ist, der in 19B durch die gestrichelte Linie gezeigt ist. Als Ergebnis kann eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft verhindert werden.
Weiterhin zeigt 20A eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts, der in 19A mit einem durchgezogenen Kreis umgeben ist. Wie es in 20A gezeigt ist, ist der an die Spulenplatte 300 angebrachte Isolierfilm 206 zwischen der Spulenplatte 300 und der Spulenplatte 202 angeordnet. Der Isolierfilm 206 ist zwischen den Endflächen 218 und 220 der Spulenplatten 300 und 202 in der Dickenrichtung derart angeordnet, dass das Auftreten einer elektrischen Entladung zwischen den Spulenplatten 300 und 202 unterdrückt wird. Demgegenüber ist, wie es durch eine gestrichelte Linie in 20A gezeigt ist, in einem Fall, dass der Isolierfilm 206 nicht an einer Ecke davon in der Breitenrichtung (Querrichtung in 20A) abgeschrägt ist, eine Kriechdistanz einschließlich des Endes des Isolierfilms 206, der zwischen den Endflächen 214 und 216 der Spulenplatten 300 und 202 angeordnet ist, in der Breitenrichtung gleich einem Abstand zwischen den Endflächen 218 und 220 in der Dickenrichtung.
Der Abstand zwischen den Endflächen 218 und 220 der Spulenplatten 300 und 202, die einander gegenüberliegen, in der Dickenrichtung ist ein Abstand, bei dem das Auftreten der elektrischen Entladung unterdrückt wird, vorausgesetzt, dass der Isolierfilm 206 zwischen den Spulenplatten 300 und 202 angeordnet ist. Als Ergebnis besteht eine Möglichkeit, dass eine elektrische Entladung selbst durch den Abstand zwischen den Endflächen 214 und 216 der Spulenplatten 300 und 202 in der Breitenrichtung auftreten kann. Folglich besteht eine Möglichkeit, dass eine Isoliereigenschaft verschlechtert wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie es durch die durchgezogene Linie in 20A gezeigt ist, die Spulenplatte 202 an einer Ecke davon auf der hinteren Jochseite abgeschrägt, sodass der kürzeste Abstand zwischen den Endflächen 214 und 216 der Spulenplatten 300 und 202 in der Breitenrichtung verlängert wird. Somit wird ein Kriechabstand zwischen den Spulenplatten 300 und 202 verlängert. Wenn eine Spulenplatte 202 derart abgeschrägt ist, dass ein Kriechabstand auf einen Abstand eingestellt wird, bei dem das Auftreten einer elektrischen Entladung unterdrückt wird, wird das Auftreten einer elektrischen Entladung zwischen den Spulenplatten 300 und 202 unterdrückt. Somit wird eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft unterdrückt.
Wie es in 20A gezeigt ist, wird, selbst wenn ein Grat 212 in einem Schritt der Verarbeitung der Spulenplatte 300 an die Spulenplatte 300 oder den Isolierfilm 206 angebracht wird, der Abstand zwischen dem Grat 212 und der Spulenplatte 202 durch die Bildung einer derartigen abgeschrägten Form ausgedehnt bzw. verlängert. Dementsprechend kann eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft aufgrund des Anbringens eines Grats 212 unterdrückt werden. Dabei ist die Größe der abgeschrägten Form nicht spezifisch beschränkt, solange wie die abgeschrägte Form derart geformt ist, dass ein Kriechabstand zwischen den Spulenplatten 300 und 202 eine Isoliereigenschaft gewährleisten kann.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann anstelle der in Längsrichtung der Spulenplatten 300 und 202 geformten abgeschrägten Form, wie es in 20A gezeigt ist, ein stufenförmiger Abschnitt 228 in Längsrichtung der Spulenplatten 222 und 224 geformt werden, wie es in 20B gezeigt ist.
Mit diesem Aufbau werden der kürzeste Abstand und der Kriechabstand zwischen den Endflächen 230 und 232 der Spulenplatten 222 und 224 verlängert, so dass das Auftreten einer elektrischen Entladung verhindert wird. Weiterhin wird, selbst wenn der Grat 212 an den Isolierfilm 226 angebracht wird, der Abstand von dem Grat 212 zu der Spulenplatte 224 verlängert, so dass das Auftreten der elektrischen Entladung zwischen den Spulenplatten 222 und 224 unterdrückt wird. Dementsprechend kann eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft unterdrückt werden.
Die Enden der Spulenplatten in der Längsrichtung sind mit stufenförmigen Verbindungsflächen versehen, um die Dicke zu verringern. Dieses Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, dass Eckenabschnitte, die in Kontakt mit Endflächen der Spulenplatten, die einander gegenüberliegend sind, in eine Breitenrichtung gelangen, glatt (smoothly) geformt sind.
21 zeigt eine Sektion, die entlang einer Linie 21-21 in 18 genommen ist. Ein Ende einer Spulenunterbaugruppe 108, an der eine Spulenendplatte 236 angebracht ist, wird mit der Spulenendplatte 236 verbunden, während Druck von beiden Seiten in radialer Richtung (Querrichtung in 21) beaufschlagt wird. Wie es in 21 gezeigt ist, wird, wenn Druck dem Ende der Spulenunterbaugruppe 108 beaufschlagt wird, die Spulenplatte 234 derart verformt, dass ein Freiraum zwischen der Spulenplatte 234 und der Spulenendplatte 236 verringert wird.
Dabei wird die Spulenplatte 234 derart verformt, dass sie zu der hinteren Jochseite vorspringt. Die Spulenplatte 234, die derart verformt wird, dass sie zu der hinteren Jochseite hin vorspringt, gelangt in Kontakt mit einer Ecke 238 der dazu benachbarten Spulenplatte 240. Die Ecke 238 gelangt in Kontakt mit der Spulenplatte 234 in der Breitenrichtung. Falls die Ecke 238 einen spitzen Winkel aufweist, gelangt die Endfläche der verformten Spulenplatte 234 in Kontakt mit dem spitzen Winkelabschnitt der Ecke 238, so dass der an die Spulenplatte 234 angebrachte Isolierfilm in einigen Fällen beschädigt wird. Das heißt, dass ein unter Druck gesetzter Abschnitt als Kraftpunkt (power point) dient und ein Kontaktabschnitt als Arbeitspunkt (working point) dient. Somit wird diese Kraft von der Ecke 238 auf die Endfläche der Spulenplatte 234 beaufschlagt. Aus diesem Grund wird, falls die Ecke 238 einen spitzen Winkel aufweist, eine Kraft lediglich auf die Spulenplatte 240, die in Kontakt mit der Ecke 238 gelangt, in der Breitenrichtung beaufschlagt. Als Ergebnis besteht eine Möglichkeit, dass der Isolierfilm abfällt oder abgeschält wird.
Demgegenüber ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ecke 238 glatt geformt, wie es in 22 gezeigt ist. Somit wird die Spulenplatte 234, der ein Druck von beiden Seiten davon in radialer Richtung beaufschlagt wird, entlang der glatt geformten Ecke 238 verformt. Durch Beaufschlagung eines derartigen Drucks wird daher eine Kraft der Endfläche der Spulenplatte 234 von der gesamten Fläche der glatt geformten Ecke 238 beaufschlagt. Da eine Kraft nicht in einer zentralisierten Weise beaufschlagt wird, sondern in einer dezentralisierten Weise beaufschlagt wird, wird verhindert, dass der an die Spulenplatte 234 angebrachte Isolierfilm 242 beschädigt oder abgeschält wird.
Weiterhin ist die Verbindungsfläche des Endes der Spulenplatte in der Längsrichtung in einer Stufenform geformt, um dessen Dicke zu verringern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine feste Dicke einer an dem Ende einer Spulenplatte in Längsrichtung geformten Verbindungsfläche gezeigt. Weiter vorzugsweise ist eine derartige Verbindungsfläche derart geformt, dass sich deren Dicke zu dem Ende hin allmählich verringert.
Das heißt, dass, wie es in 23 gezeigt ist, in einer Spulenunterbaugruppe 108 eine stufenförmige Verbindungsfläche 248 an einem Ende einer Spulenplatte 244 in einer axialen Richtung (vertikale Richtung in 23) derart geformt ist, dass deren Dicke sich verringert. Weiterhin ist die Verbindungsfläche 248 konisch, so dass deren Dicke zu dem Ende der Spulenplatte 244 allmählich sich verringert.
Jede der Verbindungsflächen 250 an beiden Enden einer Spulenendplatte 246 ist in eine derartige Form geformt, dass die Verbindungsfläche 250, in Kontakt mit der Verbindungsfläche 248 gelangt, ohne dass diese geschoben wird (gleitet), wenn die Spulenendplatte 246 an die Spulenplatte 244 in der vertikalen Richtung gemäß 23 angebracht wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jedes der beiden Enden der Spulenendplatte 246 derart konisch, dass die Dicke der Verbindungsfläche 250 allmählich in einer Abwärtsrichtung gemäß 23 verringert wird.
Wie es in 24 gezeigt ist, wird eine Silber-Nanopartikelpaste 252 auf jedes der zwei Enden der Spulenendplatte 246 aufgetragen. In einem Fall, dass die Spulenendplatte 246 in die Spulenplatte 244 derart eingesetzt wird, dass die Verbindungsfläche 250 und die Verbindungsfläche 248 aufeinander gleiten, besteht eine Möglichkeit, dass die Silber-Nanopartikelpaste 252 abfällt oder abgeschält wird. Demgegenüber sind das Ende der Spulenendplatte 246 und dasjenige der Spulenplatte 244 konisch (verjüngt). Somit gelangt die Verbindungsfläche 250 in Kontakt mit der Verbindungsfläche 248, ohne dass sie auf der Verbindungsfläche 248 gleitet, in dem Fall, dass die Spulenendplatte 246 an die Spulenplatte 244 angebracht wird, während diese in eine vorbestimmte Richtung in Bezug auf die Spulenplatte 244 bewegt wird (gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Längsrichtung der Spulenplatte 244). Daher wird verhindert, dass die auf die Spulenendplatte 246 aufgetragene Silber-Nanopartikelpaste 252 herabfällt oder abgeschält wird.
Dieses Ausführungsbeispiel weist ebenfalls ein Merkmal dahingehend auf, dass eine Spulenendplatte abgeschrägt ist.
Wie es in 25 gezeigt ist, sind die Spulenendplatten 160 in der radialen Richtung des Statorkerns 102 geschichtet. Dementsprechend gibt es, falls ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der Spulenendplatte 160 in der Breitenrichtung kürzer als ein elektrischer Entladungsstartabstand (Abstand, bei dem eine elektrische Entladung beginnt) ist, besteht eine Möglichkeit, dass eine elektrische Entladung zwischen zueinander gegenüberliegenden Spulenendplatten (zwischen Windungen) auftritt. Das heißt, dass es eine Möglichkeit gibt, dass eine Isoliereigenschaft zwischen den Spulenendplatten verschlechtert ist.
Zur Vermeidung eines derartigen Nachteils sind, wie es in 26 gezeigt ist, abgeschrägte Formen 254 und 256 an Ecken einer Spulenendplatte 160 in der Breitenrichtung (vertikaler Richtung in 25) geformt, so dass der kürzeste Abstand und der Kriechabstand zwischen den zueinander gegenüberliegenden Spulenendplatten verlängert sind. Vorzugsweise ist eine derartige abgeschrägte Form auf der Spulenendplatte 160 auf der hinteren Jochseite geformt. Zum Zwecke der Beschreibung ist ein Halteteil 158 in 25 und 26 nicht gezeigt.
Anstelle der abgeschrägten Form kann eine Stufenform an der Spulenendplatte 160 geformt sein. Selbst wenn die Stufenform an der Spulenendplatte 160 geformt ist, ist der kürzeste Abstand zwischen den zueinander gegenüberliegenden Endflächen der Spulenendplatte in der Breitenrichtung verlängert. Somit wird der Kriechabstand zwischen den zueinander gegenüberliegenden Endflächen der Spulenendplatten in der Breitenrichtung ebenfalls verlängert. Dementsprechend kann eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zwischen Spulenendplatten unterdrückt werden.
27A und 27B zeigen eine Spulenendplatte 60, an der keine abgeschrägte Form geformt ist und an der kein Isolierfilm angebracht ist, eine Spulenendplatte 262, auf der keine abgeschrägte Form geformt ist, und an der ein Isolierfilm angebracht ist, und eine Spulenendplatte 264, auf der eine abgeschrägte Form geformt ist und an der ein Isolierfilm angebracht ist.
Wie es in 27A gezeigt ist, wird angenommen, dass die Spulenendplatte 260, auf der keine abgeschrägte Form geformt ist und an der kein Isolierfilm angebracht ist, an eine Spulenplatte 266 angebracht ist. Dabei gibt es einen Abschnitt, an dem zwischen der Spulenendplatte 260 und einer an die Spulenendplatte 260 benachbarten Spulenplatte 268 kein Isolierfilm 274 angeordnet ist. Daher ist der Kriechabstand zwischen der Spulenendplatte 260 und der Spulenplatte 268 gleich einem Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Endflächen der Spulenendplatte 260 und der Spulenplatte 268. Dementsprechend besteht eine Möglichkeit, dass eine Isoliereigenschaft durch das Auftreten einer elektrischen Entladung verschlechtert wird, wie dies durch einen mit einer gestrichelten Linie in 27A gezeigten Pfad angegeben ist.
Wie es in 27A gezeigt ist, ist weiterhin angenommen, dass die Spulenendplatte 262, an der keine abgeschrägte Form geformt ist und an der ein Isolierfilm 280 angebracht ist, an die Spulenplatte 268 angebracht ist. Dabei ist der Isolierfilm 280 an einer benachbarten Spulenplatte 270 angebracht, die sich von der zu verbindenden Spulenplatte 268 unterscheidet. Da der Isolierfilm 280 zwischen der Spulenendplatte 262 und der Spulenplatte 270 angeordnet ist, wird das Auftreten der elektrischen Entladung, wie diese durch den mit einer gestrichelten Linie in 27A gezeigten Pfad angegeben ist, unterdrückt.
Wie es in 27B gezeigt ist, ist jedoch der kürzeste Abstand zwischen Endflächen 284 und 286 der Spulenendplatte 262 und der Spulenplatte 270 in der axialen Richtung (die vertikale Richtung in 27B) im Wesentlichen gleich dem kürzesten Abstand zwischen gegenüberliegenden Endflächen der Spulenendplatte 252 und der Spulenplatte 270. Das heißt, es besteht eine Möglichkeit, dass eine Isoliereigenschaft durch das Auftreten einer elektrischen Entladung verschlechtert wird, wie diese durch einen mit einer gestrichelten Linie in 27B gezeigten Pfad angegeben ist.
Wie es in 27A veranschaulicht ist, ist angenommen, dass die Spulenendplatte 264, an der eine abgeschrägte Form 288 geformt ist und an der ein Isolierfilm 282 angebracht ist, an die Spulenplatte 270 angebracht wird. Dabei ist der Isolierfilm 282 an einer benachbarten Spulenplatte 272 angebracht, die sich von der zu verbindenden Spulenplatte 270 unterscheidet. Da der Isolierfilm 282 zwischen der Spulenendplatte 264 und der Spulenplatte 272 angeordnet ist, wird das Auftreten der elektrischen Entladung unterdrückt, die durch den mit einer gestrichelten Linie in 27A gezeigten Pfad angegeben ist.
Wie es in 27B gezeigt ist, ist weiterhin der kürzeste Abstand zwischen einer Endfläche 290 der Spulenendplatte 264 und einer Endplatte 292 der Spulenplatte 272 in der axialen Richtung länger als der kürzeste Abstand zwischen gegenüberliegenden Endflächen der Spulenendplatte 264 und der Spulenplatte 272 durch die Bildung der abgeschrägten Form. Dementsprechend ist die abgeschrägte Form derart geformt, dass ein Kriechabstand zwischen Endflächen 290 und 292 länger als ein Abstand des Auftretens der elektrischen Entladung zwischen der Spulenendplatte 264 und der Spulenplatte 272 ist, somit wird das Auftreten der elektrischen Entladung unterdrückt, die durch den mit der gestrichelten Linie in 27B gezeigten Pfad angegeben ist.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist bei dem Stator der rotierenden elektrischen Maschine gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine abgeschrägte Form oder Stufenform an einer Spulenplatte in Längsrichtung derart geformt, dass der kürzeste Abstand zwischen Endflächen in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen in einer Dickenrichtung ist, so dass ein Abstand zwischen den Endflächen in der Breitenrichtung (kürzester Abstand und Kriechabstand) verlängert ist. Somit kann eine Isoliereigenschaft gewährleistet werden. Weiterhin wird, selbst wenn ein Grat, der bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugt wird, an eine Spulenplatte oder einen Isolierfilm angebracht wird oder die Dicke des Isolierfilms aufgrund des Verbindens (Zusammenfügens) variiert, der verlängerte Abstand gewährleistet. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Kurzschlusses zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken. Somit ist es möglich, einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Raumfaktor zu verbessern und eine Isolierung in einer Spule zu erzielen.
Weiterhin ist es möglich, einen Zwischenphasenisolierungszustand einer Vielzahl von Spulenplatten, die durch einen Harzisolator gehalten werden, vor einem Vorgang zum Anbringen bzw. zur Montage des Harzisolators in eine Nut eines Statorkerns zu verifizieren. Das heißt, es wird unnötig, eine Verifizierung nach dem Vorgang zur Montage des Harzisolators an die Nut durchzuführen. Somit ist es möglich, die Erzeugung von Fehlern bezüglich der Isolierung auf einer Statorbasis zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, einen Anstieg der Kosten zu unterdrücken.
Weiterhin ist eine Ecke einer Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche einer gegenüberliegenden Spulenplatte in einer Breitenrichtung gelangt, glatt geformt. Selbst wenn die gegenüberliegende Spulenplatte verzerrt bzw. verformt ist, behindert die Ecke der Spulenplatte die Konzentration einer Kraft auf die verformte Spulenplatte. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ein an die Spulenplatte angebrachter Isolierfilm abfällt oder abgeschält wird.
Weiterhin ist ein stufenförmiges Ende einer Spulenplatte in eine konische Form derart geformt, dass die Dicke einer Verbindungsfläche allmählich zu dem Ende hin sich verringert. Mit diesem Aufbau ist die Verbindungsfläche in dem Fall, dass eine Spulenendplatte an das Ende der Spulenplatte montiert wird, nicht parallel zu der Einsetzrichtung der Spulenendplatte. Daher besteht keine Möglichkeit, dass die Verbindungsflächen der Spulenplatte und der Spulenendplatte aufeinander gleiten. Da verhindert wird, dass die Verbindungsflächen aufeinander gleiten, kann verhindert werden, dass eine auf eine der Verbindungsflächen der Spulenplatte und der Spulenendplatte aufzutragenden Silber-Nanopartikelpaste herabfällt oder abgeschält wird.
Weiterhin ist ein Ende einer Spulenplatte mit einer Spulenendplatte durch ein pastenartiges Verbindungsmaterial verbunden, das Silber-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält. In dem Verbindungsmaterial wird, wenn die organische Substanz, die als Schutzschicht dient, durch Beaufschlagung von Wärme zersetzt wird, ein Sintern der Silber-Nanopartikel bei einer niedrigen Temperatur begonnen. Daher kann die Sintertemperatur niedriger als eine Schmelztemperatur eines Isoliermaterials gemacht werden. Demgegenüber sind die gesinterten Silber-Nanopartikel in einem metallverbundenen (metallgebondeten) Zustand und werden nicht bis zu einem Zeitpunkt geschmolzen, wenn die Temperatur auf eine eutektische Temperatur des Silbers mit dem Material für die Spulenplatte erhöht wird (beispielsweise etwa 1.000°C in dem Fall der Verwendung von Silber und Kupfer). Bei Verwendung eines derartigen Verbindungsmaterials ist die Temperatur in dem Verbindungsvorgang niedriger als die Schmelztemperatur des Isoliermaterials, so dass eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft des Isolierteils unterdrückt werden kann. Nach dem Verbindungsvorgang ist weiterhin die Schmelztemperatur an der Verbindung ausreichend höher als die bei Betätigung der rotierenden elektrischen Maschine erzeugte Wärme, so dass eine Verschlechterung in der Verbindungsstärke unterdrückt werden kann.
Weiterhin ist eine abgeschrägte Form an einer Spulenendplatte in Längsrichtung geformt. Somit ist es möglich, einen Kriechabstand zwischen den Spulenendplatten zu verlängern. Zusätzlich ist es möglich, den Kriechabstand zwischen einer Spulenendplatte und einer Spulenplatte zu verlängern. Dementsprechend wird jeweils der Kriechabstand zwischen den Spulenendplatten und der Kriechabstand zwischen der Spulenendplatte und der Spulenplatte länger als ein elektrischer Entladungsstartabstand. Somit kann eine Isoliereigenschaft verbessert werden.
Weiterhin wird, selbst wenn der bei einer Kupferplattenbearbeitung erzeugte Grat zwischen den Spulenendplatten angeordnet wird oder zwischen einer Spulenendplatte und einer Spulenplatte angeordnet wird, der verlängerte Abstand durch die abgeschrägte Form gewährleistet. Als Ergebnis ist es möglich, einen Kurzschluss zu verhindern und eine Verschlechterung in der Isoliereigenschaft zu unterdrücken.
Ein Verbindungsmaterial wird auf jedes der beiden Enden einer Spulenendplatte aufgetragen. Daher ist es möglich, einen Isolierfehler aufgrund eines Herabfallens oder Herabschälens eines derartigen Verbindungsmaterials bis zu einem Zeitpunkt zu verhindern, wenn die Spulenendplatte an eine Spulenplatte montiert wird. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Isolierung zu verbessern.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu verstehen sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Patentansprüche angegeben und nicht durch die vorstehend angegebene Beschreibung, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Patentansprüche kommen, sollen daher davon umfasst sein.
Zusammenfassung
Eine Spulenunterbaugruppe weist eine Spulenplatte (300, 202, 204) auf, die einen Isolierfilm (206, 208, 210), der an zumindest einer Seite davon eingebracht ist, und einen "I"-förmigen Abschnitt aufweist, der in eine Nut eines Statorkerns einzusetzen ist. Die Vielzahl der Spulenplatten (300, 202, 204), die Spulen einer selben Phase bilden, ist in einer Dickenrichtung des "I"-förmigen Abschnitts geschichtet. Die Spulenplatten (300, 202), die einander gegenüberliegen, sind derart geformt, dass ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in der Dickenrichtung ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-178053 [0003]

Claims

Komponente zur Verwendung in einem Stator, der eine Spulenplatte (300, 202, 204) aufweist, die ein Isolierteil, das zumindest an einer Seite davon angebracht ist, und einen "I"-förmigen Abschnitt aufweist, der in eine Nut (106) eines Statorkerns (102) einzusetzen ist, wobei die Vielzahl der Spulenplatten (300, 202, 204), die Spulen einer selben Phase bildet, in einer Dickenrichtung der "I"-förmigen Abschnitte geschichtet ist, und die einander gegenüberliegenden Spulenplatten derart geformt sind, dass ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in der Dickenrichtung ist.
Komponente zur Verwendung in dem Stator nach Anspruch 1, wobei der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte (300, 202, 204) in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt ist.
Komponente zur Verwendung in dem Stator nach Anspruch 1, wobei der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte (222, 224) in einer Längsrichtung in einer Stufenform geformt ist.
Komponente zur Verwendung in dem Stator nach Anspruch 1, wobei die Spulenplatte (300, 202, 204) eine Spulenplatte ist, die in eine "I"-Form geformt ist, die Komponente weiterhin ein isoliertes Halteteil (140) zum integralen Halten der geschichteten Spulenplatten (300, 202, 204) aufweist, die die Spulen derselben Phase bilden, und das isolierte Halteteil (140) die geschichteten Spulenplatten (300, 202, 204) unterschiedlicher Phasen hält, die in dieselbe Nut (106) einzusetzen sind.
Komponente zur Verwendung in dem Stator nach Anspruch 1, wobei die Spulenplatte (234) ein Ende aufweist, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, so dass sich deren Dicke verringert, und eine Ecke (238) der Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche der gegenüberliegenden Spulenplatte (234) in der Breitenrichtung gelangt, glatt geformt ist.
Komponente zur Verwendung in dem Stator nach Anspruch 1, wobei die Spulenplatte (244) ein Ende aufweist, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, so dass sich deren Dicke verringert, und die Spulenplatte (244) eine konische Form aufweist, so dass sich die Dicke der Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert.
Stator einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem Rotor und einem derartigen Stator (100), mit einem Statorkern (102), der eine Vielzahl von Nuten (106) aufweist, die parallel zu einer Rotationsachse der rotierenden elektrischen Maschine geformt sind, und einer Spulenplattenschichtung (138, 144), die einen Aufbau dahingehend aufweist, dass eine Vielzahl von Spulenplatten (300, 202, 204), von denen jede ein zumindest an einer Seite davon angebrachtes Isolierteil aufweist, in einer radialen Richtung geschichtet ist, wobei die Spulenplatte (300, 202, 204) einen "I"-förmigen Abschnitt aufweist, der in die Nut (106) einzusetzen ist, und die einander gegenüberliegenden Spulenplatten derart geformt sind, dass der kürzeste Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in einer Breitenrichtung länger als ein kürzester Abstand zwischen Endflächen der "I"-förmigen Abschnitte in der Dickenrichtung ist.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte (300, 202, 204) in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt ist.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei der "I"-förmige Abschnitt der Spulenplatte (222, 224) in einer Längsrichtung in einer Stufenform geformt ist.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei die Spulenplatte (300, 202, 204) eine Spulenplatte ist, die in eine "I"-Form geformt ist, die Spulenplattenschichtung (138, 144) weiterhin ein isoliertes Halteteil (140) zum integralen Halten der geschichteten Spulenplatten (300, 202, 204) aufweist, die die Spulen derselben Phase bilden, und das isolierte Halteteil (140) die geschichteten Spulenplatten (300, 202, 204) unterschiedlicher Phasen hält, die in dieselbe Nut (106) einzusetzen sind.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei die Spulenplatte (234) ein Ende aufweist, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, so dass sich deren Dicke verringert, und eine Ecke (238) der Spulenplatte, die in Kontakt mit einer Endfläche der gegenüberliegenden Spulenplatte (234) in der Breitenrichtung gelangt, glatt geformt ist.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei die Spulenplatte (244) ein Ende aufweist, das mit einer stufenförmigen Verbindungsfläche versehen ist, so dass sich deren Dicke verringert, und die Spulenplatte (244) eine konische Form aufweist, so dass sich die Dicke der Verbindungsfläche zu dem Ende hin allmählich verringert.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 7, wobei der Stator (100) weiterhin ein Verbindungsteil (160, 162) zur Herstellung einer Verbindung zwischen Spulenplattenschichtungen (138, 144) aufweist, die in unterschiedliche Nuten (106) jeweils eingesetzt sind, und die Spulenplatte mit dem Verbindungsteil (160, 162) durch ein pastenartiges Verbindungsmaterial verbunden ist, das Metall-Nanopartikel, die jeweils mit einer organischen Substanz beschichtet sind, und ein organisches Lösungsmittel enthält.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 13, wobei das Verbindungsteil (160, 162) Enden (184, 186, 188, 190) in einer Längsrichtung aufweist, die jeweils mit einer flachen Fläche versehen sind, die in Kontakt mit der auf der Spulenplatte geformten Verbindungsfläche gelangt, wenn das Verbindungsteil (160, 162) an die Spulenplatte montiert ist, während sie in eine vorbestimmte Richtung in Bezug auf die Spulenplatte bewegt wird.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 13, wobei das Verbindungsteil (160, 162) eine Spulenendplatte zur Herstellung einer Verbindung zwischen Spulenplattenschichtungen (138, 144) ist, die jeweils in benachbarte Nuten (106) eingesetzt sind, und die Spulenendplatte eine Endfläche aufweist, die einem Abschnitt gegenüberliegt, der in Kontakt mit der Verbindungsfläche der Spulenplatte gelangt, wobei die Endfläche in Längsrichtung in einer abgeschrägten Form geformt ist.
Stator der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 13, wobei das Verbindungsmaterial auf das Verbindungsteil (160, 162) aufgetragen ist.