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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Isolatoren und drehende
Elektromaschinen, und insbesondere Isolatoren, die zwischen einem Statorkern
und einer Statorspule bereitgestellt sind, und drehende Elektromaschinen
mit dem Isolator.
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Stand der Technik
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Herkömmlich
wurden bei Isolatoren Technologien angewandt, die zum Beispiel in
der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nummer 2004-48908 (Patentdokument 1),
2002-51491 (Patentdokument 2) und
2005-51998 (Patentdokument 3)
offenbart sind.
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Offenbarung der Erfindung
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In
den herkömmlichen Technologien begrenzt jedoch eine Stärke
eines Isolators eine an der Wicklung einer Spule angelegten Spannung.
Demzufolge kann die Spule nicht dicht gewickelt werden, und es ist
schwierig miniaturisierte Motoren bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf einen solchen vorstehenden
Nachteil gemacht, und diese betrachtet einen Isolator, die einer
Spule ermöglicht, dicht gewickelt zu werden, und eine drehende
Elektromaschine mit dem Isolator.
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Der
vorliegende Isolator ist an Statorzähnen anbringbar, während
eine Spule um den Isolator gewickelt ist, und umfasst: ein erstes
Element, das ein Gerüst des Isolators bildet; und ein zweites
Element, das eine externe Oberfläche des Isolators bildet
und eine Isolierung aufweist, wobei das erste Element eine größere
Steifigkeit aufweist als das zweite Element.
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Der
so konfigurierte Isolator ist mit einem ersten Element ausgestattet,
das ein Gerüst mit großer Steifigkeit konfiguriert.
Demzufolge kann die Stärke des Isolators erhöht
werden. Dies ermöglicht einer Spule, mit erhöhter
ausgeübter Spannung gewickelt zu werden, und dadurch kann
eine miniaturisierte drehende Elektromaschine bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
ist die Spule auf dem Isolator gewickelt. Dies kann eine bessere
Produktivität bereitstellen.
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Vorzugsweise
ist eine Vielzahl von Spulen gleichzeitig gewickelt. Dies kann eine
bessere Produktivität bereitstellen.
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Vorzugsweise
ist das erste Element nur auf der Innenseite eines Spulenwicklungsabschnitts
des zweiten Elements bereitgestellt.
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Vorzugsweise
ist das zweite Element aus hitzefestem Harz konfiguriert.
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Vorzugsweise
ist das zweite Element aus Thermoplastharz konfiguriert.
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Vorzugsweise
ist das erste Element aus unelastischem Harz konfiguriert.
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Vorzugsweise
ist das erste Element aus duroplastischem Harz konfiguriert.
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Vorzugsweise
ist das erste Element aus Metall konfiguriert.
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Die
vorstehend beschrieben Konfigurationen können aus mindestens
zwei Kombinationen bestehen, wenn angemessen.
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Die
vorliegende drehende Elektromaschine umfasst:
Statorzähne;
den vorstehend beschriebenen Isolator, der an den Statorzähnen
eingepasst ist; und eine um den Isolator gewickelten Spule.
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Daher
kann die vorliegende Erfindung einen Isolator bereitstellen, der
eine Miniaturisierung einer drehenden Elektromaschine ermöglicht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch eine Konfiguration eines motorbetriebenen Fahrzeugs
mit einem Isolator gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
einen Stator, mit einem Isolator gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
den Stator aus 2, der mit einer Kunststoffform
bereitgestellt ist.
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4 ist
ein Querschnitt entlang der in 3 gezeigten
Linie IV-IV.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Gerüsts.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht des Isolators.
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7 zeigt
eine Kassettenspule, an der eine Spule gewickelt ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Anschlussmoduls, das an den Stator
in 3 angebracht ist.
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9 ist
eine Explosionsansicht des Anschlussmoduls, das an den Stator von 3 angebracht
ist.
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Beste Methoden zum Ausführen
der Erfindung
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Nachstehend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
beschrieben. Identische oder entsprechende Komponenten sind identisch
bezeichnet und werden nicht wiederholt detailliert beschrieben.
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Wenn
sich ein nachstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel
auf Nummern, Mengen und dergleichen bezieht, ist die vorliegende
Erfindung nicht notwendigerweise auf den Umfang solcher Nummern,
Mengen und dergleichen beschränkt, außer dies
ist anders spezifiziert. Weiterhin beschreibt das Ausführungsbeispiel
Komponenten, die nicht notwendigerweise essentiell für
die vorliegende Erfindung sind, wenn dies nicht gegenteilig spezifiziert
ist. Wenn nachstehend mehr als ein Ausführungsbeispiel vorliegt,
ist jedes Ausführungsbeispiel ursprünglich dafür
gedacht, einen bezeichnenden Teil davon mit dem eines anderen Ausführungsbeispiels
zu kombinieren wenn dies angemessen ist, wenn dies nicht anderweitig
spezifiziert ist.
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1 zeigt
ein Hybridfahrzeug (HV) mit einer drehenden Elektromaschine gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden
Beschreibung ist ein „motorisiertes Fahrzeug" nicht auf
ein Hybridfahrzeug beschränkt, und umfasst zum Beispiel
ein Brennstoffzellenfahrzeug, ein Elektrofahrzeug und dergleichen.
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Mit
Bezugnahme auf 1 gilt, dass das Hybridfahrzeug
einen Stator 10, einen Rotor 20, eine Welle 30,
einen Untersetzungsmechanismus 40, einen Differentialmechanismus 50,
eine Antriebswellenaufnahmeeinheit 60, eine Leistungssteuereinheit (PCU) 70,
eine durch eine aufladbare und entladbare Sekundärbatterie
implementierte Batterie 80 aufweist.
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Der
Stator 10 und der Rotor 20 konfigurieren eine
drehende Elektromaschine (einen Motorgenerator) mit einer Funktion,
die als ein Elektromotor oder ein elektrischer Generator dient.
Der Rotor 20 ist an der Welle 30 befestigt. Die
Welle 30 wird über ein Lager durch ein Gehäuse
einer drehbaren Antriebseinheit gestützt.
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Der
Stator 10 besitzt einen Statorkern in der Form eines Rings.
Der Statorkern ist aus Eisen, einer Eisenlegierung oder einem ähnlichen
magnetischem Material in der Form einer in Schichten aufgetragenen
Platte konfiguriert. Der Statorkern weist eine Innenumfangsfläche
mit einer Vielzahl von Statorzähnen und einen Schlitz auf,
der zwischen den Statorzähnen gebildet ist, und als Aussparung
dient. Der Schlitz öffnet sich in Richtung einer Seite,
die sich von dem Statorkern innen befindet.
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Eine
Statorspule umfasst drei Wicklungsphasen, d. h., eine U-Phase, eine
V-Phase und eine W-Phase, die um einen Zahn gewickelt ist, um in
einen Schlitz zu passen. Die U-Phase, V-Phase und W-Phase sind an
einem voneinander versetzten Umfang gewickelt. Die Statorspule ist
durch ein Zuleitungskabel elektrischer Energie mit der PCU 70 verbunden.
Die PCU 70 ist elektrisch über ein Zuleitungskabel
für elektrische Energie mit der Batterie 80 verbunden.
Daher sind die Batterie 80 und die Statorspule elektrisch
miteinander verbunden.
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Der
Motorgenerator, der den Stator 10 und den Rotor 20 umfasst,
gibt Bewegungsenergie aus, die wiederum von dem Untersetzungsmechanismus 40 über
den Differentialmechanismus 50 zu der Antriebswellenaufnahmeeinheit 60 übertragen
wird. Die Antriebswellenaufnahmeeinheit 60 nimmt Antriebsenergie
auf, die wiederum über eine (nicht gezeigte) Antriebswelle
zu einem (nicht gezeigtem) Rad als Rotationskraft übertragen
wird, die ermöglicht, dass das Fahrzeug fährt.
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Wenn
das Hybridfahrzeug im Gegensatz dazu regenerativ gebremst wird,
besitzt das Fahrzeug durch die Trägheitskraft des Fahrzeugkörpers gedrehte
Räder auf. Eine von den Rädern aufgenommene Rotationskraft
treibt den Motorgenerator über die Antriebswellenaufnahmeeinheit 60,
den Differentialmechanismus 50 und den Untersetzungsmechanismus 40 an.
Zu diesem Zeitpunkt funktioniert der Motorgenerator als ein elektrischer
Generator. Der Motorgenerator erzeugt elektrische Energie, die wiederum über
einen in der PCU 70 enthaltenden Inverter in einer Batterie 80 gespeichert
wird.
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Die 2 und 3 zeigen
den Stator 10 in einer perspektivischen Ansicht vor und
nachdem dieser mit Harz bzw. Kunststoff ausgegossen wird. 4 ist
ein Querschnitt entlang der in 3 gezeigten
Linie IV-IV. Mit Bezugnahme auf die 2 bis 4 ist
der Stator 10 konfiguriert, um zu umfassen: Statorzähne 110;
eine Statorspule; eine Anschlussschiene, an der die Statorspule
verbunden ist; ein Anschlussmodul, das für den Stator bereitgestellt
ist, und an dem die Anschlussschiene angebracht ist; eine Kunststoffform 120,
eine Membran 130 und ein Isolator 140.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Startorspule eine erste
bis vierte U-Phasenspule 11U bis 14U, eine erste
bis vierte V-Phasenspule 11V bis 14V und eine
erste bis vierte W-Phasenspule 11W bis 14W.
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Die
erste U-Phasenspule 11U ist mit einem um einen Zahn gewickelten
Kabel 511U ausgebildet. Das leitfähige Kabel 511U besitzt
ein Ende, das mit dem ersten U-Phasenspulenanschluss 4111U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem ersten U-Phasenspulenanschluss 1111U verbunden.
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Die
erste V-Phasenspule 11V ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 511V ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 511V besitzt ein Ende, das mit dem ersten V-Phasenspulenanschluss 1211V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem ersten V-Phasenspulenanschluss 2111V verbunden.
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Die
erste W-Phasenspule 11W ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 511W ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 511W besitzt ein Ende, das mit dem ersten W-Phasenspulenanschluss 2211W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem ersten W-Phasenspulenanschluss 3111W verbunden.
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Die
zweite U-Phasenspule 12U ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 512U ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 512U besitzt ein Ende, das mit dem zweiten U-Phasenspulenanschluss 3212U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten U-Phasenspulenanschluss 4112U verbunden.
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Die
zweite V-Phasenspule 12V ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 512V ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 512V besitzt ein Ende, das mit dem zweiten V-Phasenspulenanschluss 3212V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten V-Phasenspulenanschluss 1212V verbunden.
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Die
zweite W-Phasenspule 12W ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 512W ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 512W besitzt ein Ende, das mit dem zweiten W-Phasenspulenanschluss 3212W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem zweiten W-Phasenspulenanschluss 2112W verbunden.
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Die
dritte U-Phasenspule 13U ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 513U ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 513U besitzt ein Ende, das mit dem dritten U-Phasenspulenanschluss 3313U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten U-Phasenspulenanschluss 1313U verbunden.
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Die
dritte V-Phasenspule 13V ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 513V ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 513V hat ein Ende, das mit dem dritten V-Phasenspulenanschluss 3313V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten V-Phasenspulenanschluss 2213V verbunden.
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Die
dritte W-Phasenspule 13W ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 513W ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 513W besitzt ein Ende, das mit dem dritten W-Phasenspulenanschluss 3313W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem dritten W-Phasenspulenanschluss 3413W verbunden.
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Die
vierte U-Phasenspule 14U ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 514U ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 514U besitzt ein Ende, das mit dem vierten U-Phasenspulenanschluss 1314U verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten U-Phasenspulenanschluss 1114U verbunden.
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Die
vierte V-Phasenspule 14V ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 514V ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 514V besitzt ein Ende, das mit dem vierten V-Phasenspulenanschluss 2314V verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten V-Phasenspulenanschluss 2114V verbunden.
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Die
vierte W-Phasenspule 14W ist mit einem um einen Zahn gewickelten
leitfähigen Kabel 514W ausgebildet. Das leitfähige
Kabel 514W besitzt ein Ende, das mit dem vierten W-Phasenspulenanschluss 3414W verbunden
ist, und das andere Ende ist mit dem vierten W-Phasenspulenanschluss 3114W verbunden.
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Jeder
Spulenanschluss ragt aus einer Schiene 100 heraus. Der
Anschluss besitzt eine Aussparung, um das leitfähige Kabel
aufzunehmen, um sicherzustellen, dass das leitfähige Kabel
und der Anschluss miteinander verbunden sind. Jede Spule ist an
die Statorzähne 110 montiert, nachdem die Spule auf
dem Isolator 140 gewickelt ist, um eine Kassettenspule
zu bilden. Zwischen den Spulen ist eine Membran 130 bereitgestellt,
um sicherzustellen, dass benachbarte Spulen voneinander isoliert
sind. Die Spulen sind an den Statorzähnen 110 eingepasst.
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Mit
Bezugnahme auf die 3 und 4 gilt,
das die sich auf den Statorzähnen 110 befindlichen
Schiene und Spulen mit Harz bzw. Kunststoff ausgegossen sind 120.
Dies stellt sicher, dass jede Spule angemessen positioniert ist,
und dass benachbarte Spulen voneinander isoliert sind. Eine solche vorstehende
Kunststoff- beziehungsweise Harzform ist nicht auf die in 3 und 4 gezeigten
Formen beschränkt. Eine Lackierung oder ein ähnliches
Isolierharz kann auf einer Oberfläche einer Spule angewendet
werden, um sicherzustellen, dass jede Spule angemessen positioniert
ist.
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Der
Isolator 140 besitzt ein erstes Element, dass als ein Gerüst 940 implementiert
ist, und ein zweites Element, das als eine Hülse 950 implementiert
ist, die das Gerüst 940 umgibt. Das Gerüst 940 dient
als ein Gerüst eines Isolators 40 und bildet einen
Abschnitt des Isolators 140, um den eine Spule gewickelt
ist. Das Gerüst 940 kann aus einem Leiter, wie
etwa Metall konfiguriert sein. Weiterhin kann dieses aus einem Material,
wie etwa Duroplastkunststoff bzw. Harz oder einem unelastischen
Kunststoff bzw. Harz konfiguriert sein. Der Isolator 140 ist
bereitgestellt, um die Statorzähne 110 und das
leitfähige Kabel 514V voneinander zu isolieren.
Wenn demzufolge das Gerüst 940 aus einem Leiter
konfiguriert ist, muss das Gerüst 940 derart bereitgestellt
sein, dass dies nicht das leitfähige Kabel 514V und
die Statorzähne 110 miteinander verbindet.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Gerüsts.
Mit Bezugnahme auf 5 gilt, dass das Gerüst 940 einen
Aufbau aufweist, der aus einer Vielzahl von quadratischen Trägern
bzw. Stäben 941, die miteinander verbunden und
innen hohl sind, mit rechteckiger parallelflacher Geometrie gebildet
ist. Das Gerüst 940 muss nicht die rechteckige
parallelflache Geometrie aus 5 aufweisen;
diese kann zum Beispiel säulenförmig sein. Das
Gerüst 940 besitzt eine Außenfläche,
an der eine Spule gewickelt ist.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht des Isolators. Mit Bezugnahme auf 6 ragt
die Hülse 950, die den Isolator 140 konfiguriert,
an einer Oberfläche des Isolators 140 hervor.
Der Isolator 140 besitzt zwei Flansche 141, 142,
zwischen denen eine Spule gewickelt ist. Eine Öffnung 144 befindet
sich an einer quadratischen holen Region, und nimmt den Statorzahn 110 auf.
Metall oder biegesteifer Kunststoff bzw. Harz konfiguriert das Gerüst 940.
Das Gerüst 940 ist mit einem isolierenden Material
beschichtet, oder mit isolierendem Kunststoff bzw. Harz ausgegossen,
um den in 6 gezeigten Isolator 140 zu konfigurieren.
Eine Spule ist direkt auf dem Isolator 140 mit dem Gerüst
gewickelt, um eine Kassettenspule zu konfigurieren. Die Spule ist
an einem Wicklungsabschnitt 951 gewickelt, die eine Außenfläche des
Isolators 140 konfiguriert.
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7 zeigt
eine Kassettenspule mit einer um diese gewickelten Spule. Mit Bezugnahme
auf 7 gilt, dass das leitfähige Kabel 514V auf
dem Isolator 140 gewickelt ist, um die Kassettenspule zu
konfigurieren. Nachdem die Spulen gewickelt sind, werden die Statorzähne
in die Öffnung 144 eingeführt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann das Gerüst 940 stark
und selbst weniger deformierbar sein. Weiterhin ermöglicht
der Isolator, der sich nicht deformiert, vereinfachte Anlagen und
eine reduzierte Wicklungszykluszeit, und kann daher reduzierte Kosten
erreichen.
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Weiterhin
kann ein Isolator 140, der sich nicht signifikant deformiert,
eine automatisierte Montage ermöglichen, und daher können
Produkte von gleichbleibender Qualität bereitgestellt werden.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines an dem Stator 10 angebrachten
Anschlussmoduls. Mit Bezugnahme auf 8 umfasst
das Anschlussmodul eine Schiene 100. Die Schiene 100 nimmt
eine Ring(Kreis-)form eines regulären Zwölfecks
ein, und ist gebildet, um einen vorbestimmten Raum zu umgeben. Die
Form der Schiene 100 ist nicht auf ein Zwölfeck
begrenzt, und kann jede weitere polygonale Form einnehmen. Die Form
der Schiene 100 wird basierend auf der Anzahl von Kassettenspulen,
die in der Schiene 100 angeordnet sind, bestimmt.
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Die
Schiene 100 besitzt eine Innenumfangsfläche 105 und
eine Außenumfangsfläche 106. Sowohl die
innere als auch die äußere Umfangsfläche 105 und 106 sind
flach. Die innere Umfangsfläche 105 und die äußere
Umfangsfläche 106 sind an der inneren Umfangsseite
und äußeren Umfangsseite der Schiene entsprechend
angeordnet, und erstrecken sich umfangsseitig der Schiene 100.
Die Schiene 100 besitzt eine Vielzahl von Nuten 1001, 1002, 1003 und 1004.
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Die
Nut 1001 befindet sich an der innersten Seite, und die
Nut 1002 ist an der äußeren Umfangsseite
der Nut 1001 angeordnet. Die Nut 1002 ist entlang
und parallel der Nut 1001 angeordnet. Die Nut 1003 befindet
sich an der Außenseite der Nut 1002, und ist entlang
und parallel der Nut 1002 angeordnet. Die Nut 1004 befindet
sich an der Außenseite der Nut 1003, und ist entlang
und parallel der Nut 1003 angeordnet.
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Eine
Vielzahl von Anschlussschienen ist in die Nut 1001 bis
Nut 1004 eingepasst. Ein Spulenanschluss erstreckt sich
von der Anschlussschiene in der durch den Pfeil A angedeuteten Axialrichtung. Die
ersten U-Phasenspulenanschlüsse 1111U und 4111U,
die als Elektroden für die U-Phase dienen, sind in die
Nut 1001 beziehungsweise 1004 eingepasst. Die
ersten V-Phasenspulenanschlüsse 1211V und 2111V sind
in die Nut 1001 beziehungsweise Nut 1002 eingepasst.
Die ersten W-Phasenspulenanschlüsse 2111W und 3111W sind
in die Nut 1002 beziehungsweise Nut 1003 angepasst.
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Die
zweiten U-Phasenspulenanschlüsse 3212U und 4112U sind
in die Nut 1003 beziehungsweise Nut 1004 eingepasst.
Die zweiten V-Phasenspulenanschlüsse 3212V und 1212V sind
in die Nut 1003 beziehungsweise Nut 1001 eingepasst.
Die zweiten W-Phasenspulenanschlüsse 3212W und 2212W sind
in die Nut 1003 beziehungsweise Nut 1002 eingepasst.
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Die
dritten U-Phasenspulenanschlüsse 3313U und 1313U sind
in die Nut 1003 beziehungsweise Nut 1001 eingepasst.
Die dritten V-Phasenspulenanschlüsse 3313V und 2313V sind
in die Nut 1003 beziehungsweise Nut 1002 eingepasst.
Die dritten W-Phasenspulenanschlüsse 3313W und 3413W sind
in die Nut 1003 eingepasst.
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Die
vierten U-Phasenspulenanschlüsse 1314U und 1114U sind
in die Nut 1001 eingepasst. Die vierten V-Phasenspulenanschlüsse 2314V und 2114V sind
in die Nut 1002 eingepasst. Die vierten W-Phasenspulenanschlüsse 3414W und 3114W sind in
die Nut 1003 eingepasst.
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Welcher
Anschluss in welche Nut einzupassen ist, ist nicht bestimmt beschränkt,
solange die Anschlüsse angeordnet sind, die U-Phasen, die V-Phasen
und die W-Phasenspulen zu verbinden, um zu ermöglichen,
dass die drehende Elektromaschine angetrieben werden kann.
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Ein
Stecker 102 ist an der Schiene 100 angebracht.
Ein in dem Stecker 102 bereitgestellter Metallanschluss
ist mit jeder Anschlussschiene verbunden.
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9.
ist eine Explosionsansicht eines an dem Stator 10 angebrachten
Anschlussmoduls. Mit Bezugnahme auf 9 gilt,
dass die Schiene 100 eine Nut 1001, eine Nut 1002,
eine Nut 1003 und eine Nut 1004 in einer ringförmigen
Form umfasst. Jede Nut ist im Verlauf dessen Erstreckung unterbrochen. Eine
Rippe 101 ist zum Sichern der Anschlussschiene an der Nut 1001,
der Nut 1002, der Nut 1003 und der Nut 1004 bereitgestellt.
Die Rippe 101 ist konfiguriert, um sich in der Axialrichtung
des Polygons (der durch den Pfeil A angegebenen Richtung) zu erstrecken.
Während in dem Beispiel von 9 mindestens
eine Rippe 101 an einer der Seiten des Polygons bereitgestellt
ist, kann die Rippe 101 an einigen der Seiten fehlen. Weiterhin
können alle Rippen 101 fehlen. Weiterhin können
mindestens zwei Rippen 101 pro Seite bereitgestellt sein,
um ein Drücken gegen die Anschlussschiene sicherzustellen.
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Die
Anschlussschienen umfassen erste Anschlussschienen 11 bis 13,
zweite Anschlussschienen 21 bis 23, dritte Anschlussschienen 31 bis 34 und
eine vierte Anschlussschiene 41.
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Die
ersten Anschlussschienen 11, 12 und 13 sind
in die Nut 1001 eingepasst. Der erste U-Phasenspulenanschluss 1111U und
der vierte U-Phasenspulenanschluss 1114U sind an der ersten
Anschlussschiene 11 bereitgestellt. Ein Verbindungsanschluss 11T ist
an der ersten Anschlussschiene 11 angebracht. Durch den
Verbindungsanschluss 11T wird elektrische Energie zugeführt,
und zu der ersten Anschlussschiene 11 transportiert. Der
erste V-Phasenspulenanschluss 1211V und der zweite V-Phasenspulenanschluss 1212V sind
an der ersten Anschlussschiene 12 bereitgestellt. Der dritte
U-Phasenspulensanschluss 1313U und der vierte U-Phasenspulenanschluss 1314U sind
an der ersten Anschlussschiene 13 bereitgestellt.
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Die
zweiten Anschlussschienen 21, 22, 23 sind
in die Nut 1002 eingepasst. Der erste V-Phasenspulenanschluss 2111V und
der vierte V-Phasenspulenanschluss 2114V sind an der zweiten
Anschlussschiene 21 bereitgestellt. Weiterhin ist ein Verbindungsanschluss 21T an
der zweiten Anschlussschiene 21 angebracht. Durch den Verbindungsanschluss 21T wird
elektrische Energie zugeführt und zu der zweiten Anschlussschiene 21 transportiert.
Der erste W-Phasenspulenanschluss 2211W und der zweite W-Phasenspulenanschluss 2212W sind
an der zweiten Anschlussschiene 22 bereitgestellt. Der
dritte V-Phasenspulenanschluss 2313V und der vierte V-Phasenspulenanschluss 2314V sind
an der zweiten Anschlussschiene 23 bereitgestellt.
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Die
dritten Anschlussschienen 31, 32, 33, 34 sind
in die Nut 1003 eingepasst. Der vierte W-Phasenspulenanschluss 3114W und
der erste W-Phasenspulenanschluss 3111W sind an der dritten
Anschlussschiene 31 bereitgestellt. Ein Verbindungsanschluss 31T ist
an der dritten Anschlussschiene 31 angebracht. Durch den
Verbindungsanschluss 31T wird elektrische Energie zugeführt
und an die dritte Anschlussschiene 31 transportiert. Der
zweite U-Phasenspulenanschluss 3212U, der zweite V-Phasenspulenanschluss 3212V und
der zweite W-Phasenspulenanschluss 3212W sind an der dritten
Anschlussschiene 32 bereitgestellt. Der dritte U-Phasenspulenanschluss 3313U,
der dritte V-Phasenspulenanschluss 3313V und der dritte
W-Phasenspulenanschluss 3313W sind an der dritten Anschlussschiene 33 bereitgestellt.
Die dritten Anschlussschienen 32, 33 dienen als
neutraler Punkt, der die U-, V- und W-Phasenspulen verbindet. Der
dritte W-Phasenspulanschluss 3413W und der vierte W-Phasenspulenanschluss 3414W sind
an der dritten Anschlussschiene 34 bereitgestellt.
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Die
vierte Anschlussschiene 41 ist in die Nut 1004 eingepasst.
Der erste U-Phasenspulanschluss 4111U und der zweite U-Phasenspulanschluss 4112U sind
an der vierten Anschlussschiene 41 bereitgestellt.
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Obwohl 9 einen
dreiphasigen Wechselstrommotor einer Sternverbindung zeigt, ist
die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und kann
beispielsweise an einem dreiphasigen Spulenmotor einer Deltaverbindung
angewendet werden.
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Die
Statorzähne 111 sind aus elektromagnetischen Stahlplatten
konfiguriert, die beispielsweise durch Schweißen, Verstemmen
oder dergleichen miteinander verbunden sind.
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Der
Isolator 140 kann derart an den Statorzähnen 111 angebracht
werden, dass der Isolator eine um diesen gewickelte Spule aufweist,
und der Isolator 140 ein erstes Element umfasst, das als
Gerüst 940 implementiert ist, und ein Gerüst
des Isolators 140 bildet, und ein zweites Element als Hülse 950 implementiert
ist, die eine Außenfläche des Isolators 140 bereitstellt,
und eine Isolierung bereitstellt, und das Gerüst 940 eine
größere Steifigkeit als die Hülse 950 aufweist.
Eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase sind aus um den Isolator 140 gewickelten
Spulen konfiguriert. Dies kann eine bessere Produktivität
erreichen. Weiterhin ist eine Vielzahl von Spulen gleichzeitig gewickelt.
Das Gerüst 940 ist nur an der Innenseite des Spulenwicklungsabschnitts 951 der
Hülse 950 bereitgestellt. Dies ermöglicht
eine minimale Verwendung des Gerüsts 940. Die
Hülse 950 kann aus hitzebeständigem Kunststoff
bzw. Harz oder Thermoplastkunststoff bzw. -Harz konfiguriert sein.
Wenn die Hülse 950 aus hitzebeständigem Kunststoff
bzw. Harz konfiguriert ist, kann der Isolator 140 eine
verbesserte Hitzebeständigkeit aufweisen. Wenn die Hülse 950 aus
thermoplastischem Kunststoff bzw. Harz konfiguriert ist, kann dies
zu einer besseren Gießbarkeit beitragen. Das Gerüst 940 muss
nicht essentiell eine solch signifikante präzise Formbarkeit
und Isolierung wie die Hülse 950 aufweisen. Demzufolge
kann das Gerüst 940 aus unelastischem Kunststoff
bzw. Harz, duroplastischem Kunststoff bzw. Harz oder Metall konfiguriert
sein, um dessen Festigkeitserfordernis zu erfüllen.
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Die
vorliegende drehende Elektromaschine umfasst Statorzähne 110,
den auf den Statorzähnen 110 eingepassten Isolator 140 und
erste bis vierte U-Phasenspulen 11U bis 14U, erste
bis vierte V-Phasenspulen 11V bis 14V und erste bis
vierte W-Phasenspulen 11W bis 14W, die um den
Isolator 40 gewickelt sind.
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Es
sollte verstanden sein, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele
veranschaulichend und in jeder Hinsicht nicht einschränkend
sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche
definiert, anstatt durch die vorstehende Beschreibung, und ist gedacht,
jegliche Modifikationen innerhalb des Umfangs und der äquivalenten Bedeutung
der Patentansprüche zu umfassen.
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Zusammenfassung
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Ein
Isolator, der erlaubt, dass eine Spule mit hoher ausgeübter
Spannung gewickelt wird, und eine drehende Elektromaschine mit dem
Isolator sind bereitgestellt. Ein Isolator (140) kann an
Statorzähnen (110) derart angebracht sein, dass
der Isolator eine um diesen gewickelten Spule aufweist, und der
Isolator (140) ein erstes Element, das als ein Gerüst
(940) implementiert ist, das ein Gerüst des Isolators
(140) bildet, und ein zweites Element als eine Hülse
(950) umfasst, die eine Außenfläche des
Isolators (140) darstellt und eine Isolation bereitstellt,
und das Gerüst (940) eine größere
Steifigkeit als die Hülse (950) aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-48908 [0002]
- - JP 2002-51491 [0002]
- - JP 2005-51998 [0002]