DE112013006739T5 - Elektrische Rotationsmaschine - Google Patents

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DE112013006739T5
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Tomohiro Bessho
Kazuyuki Iwamoto
Hironori TSUIKI
Shogo Okamoto
Ken NISHIKAWA
Masaya Inoue
Tatsuro Hino
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine günstige, kompakte elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung, die eine Reduzierung des Wicklungsraumes im Inneren von Schlitzen unterdrückt, die ein Temperaturerfassungselement in einem Isolator aufnimmt, um die Erfassung einer Temperatur in einem äußeren Spulenschichtabschnitt zu ermöglichen und die einen Anstieg der Anzahl an Teile unterdrückt. In der elektrischen Rotationsmaschine umfassen Isolatoren: einen Stammabschnitt; und erste und zweite Flanschabschnitte, die mit zwei Längsenden einer oberen Oberfläche des Stammabschnittes verbunden sind, die jeweils angeordnet sind, sodass die Längsrichtungen der Stammabschnitte in einer Radialrichtung der Zähne ausgerichtet sind und um untere Oberflächen der Stammabschnitte neben zwei axialen Endoberflächen der Zähne anzuordnen und wobei konzentrierte Wicklungsspulen ausgebildet werden durch Wickeln von Leiterkabeln, um in multiplen Schichten um die Zähne gewickelt zu werden, um durch einen konkaven Raum zu verlaufen, der durch die Stammabschnitte und die ersten und zweiten Flanschabschnitte an zwei axialen Enden der Zähne gebildet wird. Der zweite Flanschabschnitt der ersten und zweiten Flanschabschnitte ist an einer Endoberfläche eines Kernrückens eines Statorkerns ausgebildet und ein Temperaturerfassungselement wird angeordnet, indem es in eine Elementeinführöffnung eingeführt wird, die an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um in der Lage zu sein, eine Temperatur eines Spulenendes der konzentrierten Wicklungsspulen zu erfassen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Rotationsmaschine, die ein Temperaturerfassungselement umfasst.
  • STAND DER TECHNIK
  • In elektrischen Rotationsmaschinen wurde das Auftreten eines Schadens an einer Statorspule aufgrund von erhöhten Temperaturanstiegen durch Anordnen eines Temperaturerfassungselementes, welches eine Temperatur der Statorspule in einem Stator erfasst und durch Steuern eines Erregerstromes, der zu der Statorspule fließt, basierend auf der Temperatur, die von dem Temperaturerfassungselement erfasst wurde, verhindert.
  • In dem bekannten Elektromotor, der beispielsweise in Patentliteratur 1 beschrieben wird, umfasst ein Isolator: einen hohlen Rohrabschnitt; einen inneren Endabschnitt, der mit einem Ende des Rohrabschnittes verbunden ist, und wobei ein äußerer Endabschnitt, an welchem ein Paar an Spulennuten ausgebildet ist, das mit einem anderen Ende des Rohrabschnittes verbunden ist und das sich in einer Axialrichtung in einer Umgebung von einem Seitenabschnitt erstreckt, der mit dem Rohrabschnitt verbunden ist, angeordnet ist, sodass ein Spulenabstützabschnitt eines Zahnes durch den Rohrabschnitt verläuft und der innere Endabschnitt und der äußere Endabschnitt durch eine Spitze und ein Jochsegment des Zahnes gedrückt werden. Die Statorspule ist so ausgebildet, dass ein Leiterkabel auf den Rohrabschnitt gewickelt wird, um durch die Spulennut zu verlaufen, und das Temperaturerfassungselement ist so angeordnet, um in der Lage zu sein, die Temperatur der Statorspule zu erfassen, indem es in die andere Spulennut pressgepasst wird.
  • Jedoch ist es in dem bekannten elektrischen Motor, der in Patentliteratur 1 beschrieben wird, da der äußere Endabschnitt, an dem die Spulennuten ausgebildet sind, an einer inneren Umfangsseite des Jochsegmentes angeordnet ist, ein Problem, dass der Wicklungsraum im Inneren der Schlitze reduziert ist, welches einen Spulenraumfaktor reduziert und das Erhöhen einer Ausgangsleistung unerreichbar macht. Ferner, da das Temperaturerfassungselement einen größeren Durchmesser als das Leiterkabel aufweist und es notwendig ist, die Wanddicke des äußeren Endabschnittes zu erhöhen, um die Nuttiefe der Spulennut sicherzustellen, falls die Spulennut verwendet wird, um das Temperaturerfassungselement zu halten, wird der Wicklungsraum im Inneren der Schlitze weiter reduziert, was den Spulenraumfaktor reduziert.
  • Zusätzlich erfasst in dem bekannten elektrischen Motor, der in Patentliteratur 1 beschrieben wird, da die Spulennuten ausgebildet sind, um sich in einer Axialrichtung in einer Umgebung eines Seitenabschnittes zu erstrecken, der mit dem Rohrabschnitt verbunden ist, das Temperaturerfassungselement, das in die Spulennut eingeführt wird, die Temperatur einer Seite der Statorspule in der Nähe des Rohrabschnittes, das heißt einen inneren Spulenschichtabschnitt. Da die Temperatur des Statorkerns geringer ist als die Temperatur der Statorspule, ist die Temperatur des inneren Spulenschichtabschnittes im Allgemeinen geringer als die Temperatur eines äußeren Spulenschichtabschnittes. Folglich war es ein Problem, dass das Temperaturerfassungselement die Temperatur des äußeren Spulenschichtabschnittes der Statorspule nicht erfassen kann, welche jedoch kontrolliert werden sollte.
  • In Anbetracht solcher Randbedingungen wurden konventionelle Statoren vorgeschlagen, in welchen ein Stammabschnitt angeordnet wird, indem ein stangenförmiger Abschnitt in einen Spalt zwischen einem Spulenende und einem Zahn von einer inneren Umfangsseite eingeführt wird, um ein Temperaturerfassungselement zu halten, sodass der Stammabschnitt eine Oberfläche des Spulenendes an der inneren Umfangsseite (siehe beispielsweise Patentliteratur 2) kontaktiert.
  • ZITIERUNGSLISTE
  • PATENTLITERATUR
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent JP 5019960 (Amtsblatt)
    • Patentliteratur 2: Japanisches, veröffentlichtes Patent JP 2010-273514 (Amtsblatt)
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • In bekannten Statoren, wie demjenigen, der in Patentliteratur 2 beschrieben wird, da das Temperaturerfassungselement angeordnet ist, um die Oberfläche des Spulenendes an einer inneren Umfangsseite zu kontaktieren, kann die Temperatur des äußeren Spulenschichtabschnittes erfasst werden ohne den Wicklungsraum im Inneren der Schlitze zu reduzieren. Da jedoch ein Stammabschnitt, der das Temperaturerfassungselement hält, zusätzlich benötigt wird, bestanden einige Probleme darin, dass die Anzahl an Teilen erhöht ist, dass die Herstellungskosten erhöht sind und dass eine Größenreduzierung ebenfalls nicht erreicht werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kostengünstige, kompakte elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine Reduzierung des Wicklungsraumes im Inneren der Schlitze unterdrückt, die ein Temperaturerfassungselement in einem Isolator hält, um das Erfassen einer Temperatur in einem äußeren Spulenschichtabschnitt zu ermöglichen, und die einen Anstieg der Anzahl an Teile unterdrückt.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
  • Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend: einen Stator, umfassend: einen ringförmigen Statorkern; und konzentrierte Wicklungsspulen, die an entsprechenden Zähnen des Statorkerns angeordnet sind; und einen Rotor, Isolatoren aufweisend: einen Stammabschnitt; und erste und zweite Flanschabschnitte, die mit zwei Längsenden einer oberen Oberfläche des Stammabschnittes verbunden sind, die jeweils angeordnet sind, sodass Längsrichtungen der Stammabschnitte in einer Radialrichtung der Zähne ausgerichtet sind und um die unteren Oberflächen der Stammabschnitte neben zwei axialen Endoberflächen der Zähne anzuordnen und wobei die konzentrierten Wicklungsspulen ausgebildet werden, indem Leiterkabel gewickelt werden, um in multiplen Schichten um die Zähne gewickelt zu werden, um durch einen konkaven Raum zu verlaufen, der durch die Stammabschnitte und die ersten und zweiten Flanschabschnitten an den zwei axialen Enden der Zähne gebildet wird. Der zweite Flanschabschnitt der ersten und zweiten Abschnitte ist an einer Endoberfläche eines Kernrückens des Statorkerns angeordnet und ein Temperaturerfassungselement ist angeordnet, indem es in eine Elementeinführöffnung eingeführt wird, die an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um in der Lage zu sein, eine Temperatur eines Spulenendes der konzentrierten Wicklungsspulen zu erfassen.
  • EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Isolatoren auch als Halteelemente für das Temperaturerfassungselement wirken, ist es nicht notwendig ein Element anzuordnen, das das Temperaturerfassungselement separat hält, wodurch es ermöglicht wird die Anzahl an Teilen zu reduzieren, wodurch es möglich ist Herstellungskosten zu reduzieren. Da das Temperaturerfassungselement angeordnet ist, um in die Elementeinführöffnungen eingeführt zu werden, die an den zweiten Flanschabschnitten der Isolatoren ausgebildet sind, kann die elektrische Rotationsmaschine in der Größe reduziert werden. Da die zweiten Flanschabschnitte der Isolatoren, die das Temperaturerfassungselement halten, an Endoberflächen der Kernrückenabschnitte des Statorkerns angeordnet sind, wird der Wicklungsraum im Inneren der Schlitze nicht reduziert, wodurch der Spulenraumfaktor erhöht wird und es ermöglicht wird, eine erhöhte Ausgangsleistung der elektrischen Rotationsmaschine zu erhalten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht von hinten, die eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Ansicht von hinten, die einen Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine Seitenansicht, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine geneigte Ansicht, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie V-V in 2 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden;
  • 6 ist eine geneigte Ansicht, die eine Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 7 ist eine Ansicht von hinten, die die Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 8 ist eine Seitenansicht, die die Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 9 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie IX-IX in 8 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden;
  • 10 ist eine geneigte Ansicht, die einen Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 11 ist eine Ansicht von hinten, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 12 ist eine Seitenansicht, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 13 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIII-XIII in 11 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden;
  • 14 ist eine Vorderansicht, die ein Temperaturerfassungselement zeigt, das den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 15 ist eine Seitenansicht, die das Temperaturerfassungselement zeigt, das den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 16 ist eine geneigte Ansicht, die einen Isolator zeigt, der einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 17 ist eine Ansicht von hinten, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 18 ist eine Seitenansicht, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 19 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIX-XIX in 17 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden;
  • 20 ist eine geneigte Ansicht, die eine Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 21 ist eine Ansicht von hinten, die die Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 22 ist eine Ansicht von hinten, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 23 ist eine Seitenansicht, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 24 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XXIV-XXIV in 22 erstellt wurde, um in Richtung der Pfeile betrachtet zu werden;
  • 25 ist ein Querschnitt, der eine Spulenanordnung zeigt, die einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung ausbildet;
  • 26 ist eine Ansicht von hinten, die einen Isolator zeigt, der einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung ausbildet; und
  • 27 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XXVII-XXVII in 26 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Ansicht von hinten, die eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Ansicht von hinten, die einen Statur in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine Seitenansicht, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 4 ist eine geneigte Ansicht, die den Statur in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie V-V in 2 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden, 6 ist eine geneigte Ansicht, die eine Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt, 7 ist eine Endansicht, die die Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 8 ist eine Seitenansicht, die die Statoranordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 9 ist ein Querschnitt, der entlang Linie IX-IX in 8 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden, 10 ist eine geneigte Ansicht, die einen Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 11 ist eine Ansicht von hinten, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 12 ist eine Seitenansicht, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 13 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIII-XIII in 11 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden, 14 ist eine Ansicht von vorne, die ein Temperaturerfassungselement zeigt, das den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet, und 15 ist eine Seitenansicht, die das Temperaturerfassungselement zeigt, das den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausbildet. Ferner wird ein Rahmen in 2, 3 und 4 weggelassen. Ferner werden Wicklungsanfangsabschnitte und Wicklungsendabschnitte der Leiterkabel, die die konzentrierten Wicklungsspulen ausbilden, aus den 1, 2, 3 und 4 weggelassen.
  • In 1 umfasst eine elektrische Rotationsmaschine 100: eine Welle 4, die rotierbar von einem Rahmen 1 abgestützt wird; einen Rotor 2, der an der Welle 4 befestigt ist und der rotierbar im Inneren des Rahmens 1 angeordnet ist; und einen Stator, der aufweist: einen ringförmigen Statorkern 9; und eine Statorspule 10, die auf dem Statorkern 9 angeordnet ist, wobei der Statorkern 9 von dem Rahmen 1 gehalten wird und der Stator 8 angeordnet ist, um den Rotor 2 zu umgeben, um einen vorgegebenen Spalt dazwischen aufzuweisen.
  • Der Rotor 2 umfasst: einen Rotorkern 3, der durch Laminieren und Eingliedern von elektromagnetischen Stahlplatten hergestellt wird, welche beispielsweise auf vorgegebene Formen gestanzt wurden; eine Welle 4, die in eine Welleneinführöffnung 6 pressgepasst und dort befestigt wurde, die ausgebildet ist, um durch eine zentrale Axialposition des Rotorkerns 3 zu verlaufen; und Permanentmagnete 5, die in jede der acht Magneteinführöffnungen 7 eingeführt werden, die jeweils ausgebildet sind, um durch den Rotorkern 3 zu verlaufen und die konzentrisch in gleichen Winkelabständen angeordnet sind.
  • Wie in 2 bis 9 gezeigt ist, wird der Stator 8 durch einen ringförmigen Statorkern 9 und eine Statorspule 10 ausgebildet.
  • Der Statorkern 9 wird durch zwölf Kernsegmente 11 ausgebildet. Im Speziellen werden die Kernsegmente 11 ausgebildet, um Formen aufzuweisen, die durch Unterteilen des Statorkerns 9 in zwölf gleiche Abschnitte in Umfangsrichtung erhalten werden. Die Kernsegmente 11 werden durch Laminieren und Eingliedern einer großen Anzahl an elektromagnetischen Stahlplatten hergestellt, die beispielsweise zu identischen Formen gestanzt wurden und weisen auf: einen kreisförmigen, bogenförmigen Kernrückenabschnitt 12; und einen Zahn 13, der angeordnet ist, um sich radial nach innen von einem Zentrum in Umfangsrichtung einer inneren Umfangsoberfläche des Kernrückenabschnittes 12 zu erstrecken.
  • Isolatoren 20 sind aus Harz ausgebildete Körper, in welchen ein Nylon oder ein Polyphenylsulfidharz (PPS) beispielsweise verwendet wird. Wie in 10 bis 13 gezeigt, umfassen die Isolatoren 20: einen Stammabschnitt 21, in dem ein Querschnitt, der senkrecht zu einer Längsrichtung ist, eine ungefähr rechteckförmige Form aufweist, bei der eine Abrundung an zwei Eckabschnitten an einer oberen Abschnittsseite angewendet wird und der so angeordnet ist, dass die Längsrichtung in einer Radialrichtung eines Zahnes 13 ausgerichtet ist und so dass eine untere Oberfläche parallel zu einer axialen Endoberfläche des Zahnes 13 ist; einen schrägen C-förmigen ersten Flanschabschnitt 22, der mit einem ersten Längsende des Stammabschnittes 21 verbunden ist und der angeordnet ist, um die Endoberfläche des Zahnes 13 in der Nähe einer Spitze abzudecken, und einen dicken, tafelförmigen zweiten Flanschabschnitt 23, der mit einem zweiten Längsende des Stammabschnittes 21 verbunden ist, um auf den ersten Flanschabschnitt 22 zu zeigen und der angeordnet ist, um eine innere Umfangsseite einer Endoberfläche eines Kernrückenabschnittes 12 abzudecken. Zusätzlich sind dünne Randleistenabschnitte 24 ausgebildet, um sich über eine vorgegebene Länge von inneren, unteren Umfangsrandabschnitten der beiden Endabschnitte in der Breitenrichtung des Stammabschnittes 21 und von zwei Flügelabschnitten des zweiten Flanschabschnittes 22 an einer gegenüberliegenden Seite zu einer oberen Oberfläche des Stammabschnittes 21 zu erstrecken, und sind angeordnet, um eine Umgebung von Endoberflächen der Seitenoberflächen der Zähne 13 und eine Umgebung einer Endoberfläche der inneren Umfangsoberfläche des Kernrückenabschnittes 12 abzudecken.
  • Eine Einführnut 25 zum Hindurchführen eines Leiterkabels 31 ist im Zentrum in einer Breitenrichtung des zweiten Flanschabschnittes 23 ausgebildet, um in einer Dickenrichtung hindurch zu verlaufen. Eine Elementeinführöffnung 26 ist an einem Flügelabschnitt des zweiten Flanschabschnittes 23 an einer ersten Seite in der Breitenrichtung ausgebildet, um eine Öffnungsrichtung einer Richtung aufzuweisen, die senkrecht zu einer unteren Oberfläche deszweiten Flanschabschnittes 23 ist. Ferner ist eine Umgebung einer Öffnung der Elementeinführöffnung 26 in einer geneigten Oberfläche ausgebildet, um eine abgeschrägte Form aufzuweisen.
  • Wie in 14 und 15 gezeigt, weist ein Temperaturerfassungselement 27 einen Erfassungsabschnitt 28 und ein Zuleitungskabel 29 auf und ist ausgebildet, sodass der Erfassungsabschnitt 28 in ein röhrenförmiges Rohr 30 eingeführt wird, das als ein Schutzelement dient. Ferner können das Temperaturerfassungselement und das Schutzelement durch Spritzgießen einstückig ausgebildet sein, indem der Erfassungsabschnitt 28, mit dem der Zuleitungsdraht 29 verbunden ist, unter Verwendung eines geschmolzenen Harzes und durch Verfestigen des Harzes umschlossen wird. Ein wärmeabhängiger Widerstand mit negativen Temperaturkoeffizient (NTC), der durch Mischen und Sintern von Oxiden, wie beispielsweise Nickel, Mangan, Kobalt, Eisen hergestellt wird, kann in dem Erfassungsabschnitt 28 verwendet werden.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Zusammenbauen des Stators 8 erklärt. Um den Stator 8 zusammenzubauen, werden Paare an Isolatoren 20 zunächst an Endoberflächen der Kernsegmente 11 ausgehend von zwei axialen Enden der Kernsegmente 11 angeordnet, sodass die Längsrichtungen der Stammabschnitte 21 in einer Radialrichtung der Zähne 13 ausgerichtet sind.
  • Folglich werden die Endoberflächen der Zähne 13 durch Stammabschnitte 21 und die Flanschabschnitte 22 abgedeckt, innere Umfangsseiten der Endoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 werden durch die zweiten Flanschabschnitte 23 abgedeckt, und eine Umgebung von Endoberflächen der Seitenoberflächen der Zähne 13 und eine Umgebung von Endoberflächen der inneren Umfangsoberfläche der Kernrückenabschnitte 12 wird durch die ersten Flanschabschnitte 22 und die Randleistenabschnitte 24 abgedeckt.
  • Als nächstes werden die Leiterkabel 31 in die Stammabschnitte 21 durch die Einführnuten 25 geführt, die an den zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20 an dem ersten axialen Ende ausgebildet sind, verlaufen durch konkave Räume, die durch die Stammabschnitte 21 ausgebildet werden und die ersten und zweiten Flanschabschnitte 22 und 23, die an zwei axialen Enden der Zähne 13 der Kernsegmente 11 angeordnet sind, werden um die Zähne 13 in multiplen Schichten gewickelt und werden anschließend an dem ersten axialen Ende herausgeführt. Im Speziellen wird eine erste Schicht durch wickeln der Leiterkabel 31 ausgehend von einer Umgebung des zweiten Flanschabschnittes 23 in Richtung des ersten Flanschabschnittes 22 ausgebildet und anschließend wird eine zweite Schicht durch Wickeln in eine Richtung des zweiten Flanschabschnittes 23 ausgebildet und dieser Vorgang wird wiederholt, um eine konzentrierte Wicklungsspule 15 zu erhalten, in der das Leiterkabel 31 in multiplen Schichten gewickelt ist. Folglich, wie in 6 bis 8 gezeigt, wird eine Kernanordnung 16, in der eine konzentrierte Wicklungsspule 15 auf ein Kernsegment 11 aufgewickelt wird, hergestellt. Ferner wird ein rundes Kupferkabel oder ein rundes Aluminiumkabel, welches einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, der mit einer Isolierschicht bedeckt ist, als Leiterkabel 31 verwendet.
  • Als nächstes werden die Kernanordnungen 16 in einer ringförmigen Form in Umfangsrichtung durch aneinander Anlegen der Endoberflächen in Umfangsrichtung der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet und werden in einen ringförmigen Rahmen 1 pressgepasst und dort fixiert oder werden in den Rahmen durch Schrumpfpassung eingeführt und dort fixiert, um den Stator 8 auszubilden. Zusätzlich wird das Temperaturerfassungselement 27 in die Elementeinführöffnungen 26 eingeführt.
  • Hier werden die Kernsegmente 11 in einer ringförmigen Form durch aneinander Anlegen der Endoberflächen in Umfangsrichtung der Kernabschnitte 12 angeordnet, um den Statorkern 9 auszubilden. Die Kernrückenabschnitte 12 werden in Umfangsrichtung verbunden, um den Kernrücken des Statorkerns 9 auszubilden und Räume, die durch den Kernrücken und angrenzende Zähne 13 ausgebildet werden, stellen Schlitze 14 dar. Die Statorspule 10 wird durch 12 ausgerichtete Wicklungsspulen 15 ausgebildet, die auf die Zähne 13 der Kernsegmente 11 gewickelt werden. Abschnitte der konzentrierten Wicklungsspulen 15, die sich axial nach außen aus dem Statorkern 9 erstrecken, stellen die Spulenenden des Statorkerns 10 dar.
  • Umfangsbreiten der Zähne 13 sind konstant in einer Radialrichtung und die Schlitze 14 weisen eine lüfterförmige Querschnittsform auf, in der eine Umfangsbreite allmählich schmäler von einem unteren Abschnitt in Richtung einer Öffnung wird. Folglich, wie in 9 gezeigt, werden die konzentrierten Wicklungsspulen 15 so gewickelt, dass es eine ansteigende Anzahl an Schichten ausgehend von einer Umgebung der Spitzen der Zähne 13 in Richtung der Kernrückenabschnitte 12 gibt, um den Raumfaktor zu erhöhen. Die Radialbewegung der konzentrierten Wicklungsspulen 15 wird durch die ersten Flanschabschnitte 22 und die zweiten Flanschabschnitte 23 begrenzt. Die Seiten der konzentrierten Wicklungsspulen 15, die in multiplen Schichten gewickelt werden, kontaktieren innere Umfangsoberflächen der zweiten Flanschabschnitte 23 in der Nähe der Kernrückenabschnitte 12. Wie in 2 und 5 gezeigt, wird der Erfassungsabschnitt des Temperaturerfassungselements 27 radial außerhalb eines äußeren Spulenschichtabschnittes an einem Eckabschnitt der Spulenenden der konzentrierten Wicklungsspulen 15 positioniert.
  • Da die Stammabschnitte 21 die Endoberflächen der Zähne 13 abdecken und die Randleistenabschnitte 24 eine Umgebung von Endoberflächen von Seitenoberflächen der Zähne 13 und eine Umgebung von Endoberflächen der inneren Umfangsoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 abdecken, gibt es keinen unmittelbaren Kontakt zwischen den konzentrierten Wicklungsspulen 15 und den Kernsegmenten 11, wodurch eine Isolierungswirkung zwischen den konzentrierten Wicklungsspulen 15 und den Kernsegmenten 11 sichergestellt wird. Hier kann eine Isolationswirkung zwischen den konzentrierten Wicklungsspulen 15 und den Kernsegmenten 11 zuverlässig sichergestellt werden, falls die Randleistenabschnitte 24 der Paare an Isolatoren 20, die an den zwei Enden der Kernsegmente 11 angeordnet sind, sich erstrecken, um einander zu überlappen oder falls Isolierlagen zwischen den Randleistenabschnitten 24 der Paare an Isolatoren 20 angeordnet sind. Zusätzlich kann eine Isolationswirkung zwischen den konzentrierten Wicklungsspulen sichergestellt werden, falls Isolationslagen zwischen den angrenzenden, konzentrierten Wicklungsspulen 15 angeordnet sind.
  • Die elektrische Rotationsmaschine 100, die auf diese Weise konfiguriert ist, wirkt als ein achtpoliger, mit 12 Schlitzen versehener, Synchronmotor mit innenliegendem Rotor, wenn die Statorspule 10 mit einer externen, elektrischen Leistungsquelle versorgt wird.
  • Gemäß Ausführungsform 1, da die Isolatoren 20 auch als Halteelemente für das Temperaturerfassungselement 27 wirken, ist es nicht notwendig ein Element anzuordnen, das das Temperaturerfassungselement 27 separat hält, wodurch es möglich wird, die Anzahl an Teilen zu reduzieren, wodurch es möglich wird, Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Da das Temperaturerfassungselement 27 angeordnet ist, um in die Elementeinführöffnungen 26 eingeführt zu werden, die an den zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20 ausgebildet sind, kann die elektrische Rotationsmaschine 100 in der Größe reduziert werden.
  • Die zweiten Flanschabschnitte 23 der Isolatoren 20, die das Temperaturerfassungselement 27 halten, sind an Endoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet. Folglich, da das Temperaturerfassungselement 27 und die Halteelemente nicht im Inneren der Schlitze 14 angeordnet sind, wird der Wicklungsraum in Inneren der Schlitze nicht reduziert, was einen Spulenraumnutzungsfaktor erhöht und es ermöglicht, eine erhöhte Ausgangsleistung bei der elektrischen Rotationsmaschine 100 zu erreichen.
  • Da die Umgebung der Öffnungen der Elementeinführöffnungen 26 ausgebildet ist, um eine geschrägte Form zu haben, wird das Temperaturerfassungselement 27 einfach in die Elementeinführöffnungen 26 eingeführt, wodurch die Produktivität erhöht wird.
  • Da die Öffnungsrichtungen der Elementeinführöffnungen 26 in einer Axialrichtung liegen, erstrecken sich die Zuleitungskabel 29 des Temperaturerfassungselementes 27 nicht radial, was es ermöglicht, die radialen Abmessungen der elektrischen Rotationsmaschine 100 zu reduzieren, welches bei Anwendungen effektiv wird, bei denen Vorgaben in Hinblick auf radiale Abmessungen streng sind.
  • Falls die Elementeinführöffnungen an inneren Umfangsoberflächen der zweiten Flanschabschnitte 23 aufweisen, kann das Leiterkabel 21 an den Randabschnitten der Öffnungen der Elementeinführöffnungen während des Wickelns des Leiterkabels 31 reiben, wodurch es wahrscheinlicher ist, dass eine Beschädigung der Isolationsbeschichtung auftritt. Folglich, falls die Elementeinführöffnungen Öffnungen an den inneren Umfangsoberflächen der zweiten Flanschabschnitte 23 aufweisen, ist es notwendig, ein Entgraten der Randabschnitte der Öffnungen der Elementeinführöffnungen durchzuführen. In Ausführungsform 1, da die Elementeinführöffnungen 26 keine Öffnungen an den inneren Umfangsoberflächen der zweiten Flanschabschnitte 23 aufweisen, wird ein Schritt des Entgratens der Randabschnitte der Öffnungen der Elementeinführöffnungen nicht mehr länger benötigt, wodurch die Produktivität ansteigt.
  • Die Wärmeabstrahlfläche des Statorkerns 9 ist groß und der Statorkern 9 ist an einem statischen Element befestigt, wodurch Wärmeabstrahleigenschaften verbessert werden und die Temperatur davon geringer ist als die der Statorspule 10, welches ein wärmeerzeugendes Teil ist. Folglich ist in den konzentrierten Wicklungsspulen 15, die die Statorspule 10 ausbilden, die Temperatur der äußeren Spulenschichtabschnitte höher als die Temperatur der inneren Spulenschichtabschnitte, die näher an dem Statorkern 9 (den Kernsegmenten 11) sind. In Ausführungsform 1 kann, da der Erfassungsabschnitt 28 des Temperaturerfassungselementes 27 radial außen in einem äußeren Spulenschichtabschnitt an einem Eckabschnitt der Spulenenden der konzentrierten Wicklungsspulen 15 angeordnet ist, die Temperatur der äußeren Spulenschichtabschnitte, die die höchsten Temperaturen in den konzentrierten Wicklungsspulen 15 aufweisen, erfasst werden. Folglich kann das Auftreten einer Beschädigung der Statorspule 10 durch Vermeiden von übermäßigen Temperaturanstiegen in der Statorspule 10 verhindert werden.
  • Heutzutage werden elektrische Rotationsmaschinen, die eine Reduzierung der Größe und des Gewichts erfordern, wie beispielsweise Fahrzeugelektromotoren, etc. oftmals in einem Zustand hoher Spulentemperaturen unter Verwendung von Leiterkabel, das eine Wärmefestigkeit besitzt, betrieben. Falls ein wärmefestes Leiterkabel, das mit einer isolierenden Beschichtung, wie beispielsweise Polyimid, beschichtet ist, verwendet wird, dann wird der Wärmetoleranzgrenzwert der Isolatoren 20, die unter Verwendung von Nylon, PPS, etc. hergestellt werden, geringer sein als der Wärmetoleranzgrenzwert der Isolierbeschichtung, die auf das Leiterkabel beschichtet wurde. Als ein Ergebnis davon können die Isolatoren 20 den Wärmetoleranzgrenzwert überschreiten, sogar falls die Statorspule 10 eine geringere oder gleiche Temperatur als eine zulässige Temperatur aufweist.
  • Bei Verfahren zum direkt Messen der Temperatur der Statorspule 10 wird eine Isolatortemperatur aus einer gemessenen Spulentemperatur abgeschätzt und der Erregerstrom, der zu der Statorspule 10 fließt, wird so gesteuert, dass die abgeschätzte Isolatortemperatur eine eingestellte Temperatur nicht überschreitet. Die Präzision des abgeschätzten Wertes der Isolatortemperaturen ist nicht hoch. Somit, da die eingestellte Temperatur auf eine niedrigere Temperatur eingestellt ist, die weit genug weg von der zulässigen Temperatur der Isolatoren 20 ist, um die Genauigkeit der Abschätzung der Isolatortemperatur zuzulassen, und da der Erregerstrom, der zu der Isolatorspule 10 fließt, so gesteuert wird, dass die Temperatur der Isolatoren 20 zuverlässig daran gehindert werden kann, die zulässige Temperatur zu überschreiten, wird ein Anstieg der Ausgangsleistung nicht erreichbar.
  • In Ausführungsform 1, da das Temperaturerfassungselement 27 die Temperatur der Isolatoren 20 direkt erfasst, kann die eingestellte Temperatur auf eine Temperatur eingestellt werden, die näher an der zulässigen Temperatur der Isolatoren 20 liegt. Als ein Ergebnis davon kann eine elektrische Rotationsmaschine 100 mit hoher Ausgangsleistung erhalten werden, da das Hindurchleiten von elektrischem Strom zu der Statorspule 10 bei Betriebszuständen gesteuert werden kann, die näher an einer oberen Grenze der zulässigen Temperatur der elektrischen Rotationsmaschine 100 sind.
  • Ferner wird in Ausführungsform 1 ein Temperaturerfassungselement in eine Elementeinführöffnung eingeführt, jedoch kann ein Temperaturerfassungselement in eine Elementeinführöffnung eingeführt werden und anschließend kann die Elementeinführöffnung mit einem Haftmittel gefüllt werden. In diesem Fall ist das Temperaturerfassungselement fest an den Isolatoren befestigt, wodurch es ermöglicht wird, Situationen wie die, dass das Temperaturerfassungselement während des Betriebes versetzt wird, zu verhindern. Alternativ kann das Temperaturerfassungselement in die Elementeinführöffnung eingeführt werden und anschließend kann die Elementeinführöffnung mit einem thermisch leitenden Harz gefüllt werden. In diesem Fall kann das Ansprechverhalten der Temperaturerfassung durch das Temperaturerfassungselement verbessert werden.
  • In der obigen Ausführungsform 1 sind die Elementeinführöffnungen ausgebildet, um eine Unterseite aufzuweisen, jedoch können die Elementeinführöffnungen durch die ersten Flanschabschnitte hindurchtreten. In dem Fall, während des Formens der Isolatoren, da eine Form mit einem geschmolzenen Harz gefüllt werden kann, sodass Schafte, die an einer ersten Form angeordnet sind, in Kontakt mit einer zweiten Form angeordnet werden, um die Elementeinführöffnungen auszubilden, wird die Steifigkeit der Formen erhöht, wodurch eine Verformung der Schafte aufgrund von Druck während des Formens verhindert wird und eine Abmessungspräzision der Isolatoren erhöht wird.
  • In der obigen Ausführungsform 1 wird eine Kernsegmentgruppe, die in einer ringförmigen Form angeordnet ist, durch Presspassung in einen Rahmen integriert und dort befestigt, jedoch können Kernsegmente in einer ringförmigen Form angeordnet werden und anschließend durch Befestigen angrenzender Kernsegmente aneinander durch Schweißen integriert werden.
  • In der obigen Ausführungsform 1 werden Elementeinführöffnungen an Flügelabschnitten der zweiten Flanschabschnitte an einer Umfangsseite ausgebildet, jedoch ist die Position der Ausbildung der Elementeinführöffnungen nicht auf die Flügelabschnitte beschränkt, vorausgesetzt, dass das Temperaturerfassungselement, das in die Elementeinführöffnungen eingeführt wurde, die Temperatur des äußeren Spulenschichtabschnittes der konzentrierten Wicklungsspulen erfassen kann.
  • Ausführungsform 2
  • 16 ist eine geneigte Ansicht, die einen Isolator zeigt, der einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 17 ist eine Ansicht von hinten, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 18 ist eine Seitenansicht, die den Isolator zeigt, der den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 19 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie XIX-XIX in 17 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden, 20 ist eine geneigte Ansicht, die eine Kernanordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 21 ist eine Ansicht von hinten, die die Statoranordnung zeigt, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ausbildet, 22 ist eine Ansicht von hinten, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, 23 ist eine Seitenansicht, die den Stator in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 24 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XXIV-XXIV in 22 erstellt wurde, um in Richtung der Pfeile betrachtet zu werden. Ferner werden Wicklungsanfangsabschnitte und Endabschnitte der Leiterkabel, die die konzentrierten Wicklungsspulen ausbilden, aus 22 und 23 weggelassen.
  • In 16 bis 19 ist eine Elementeinführöffnung 26A an einem Flügelabschnitt eines zweiten Flanschabschnittes 23 an einer ersten Seite in einer Breitenrichtung ausgebildet, um eine Öffnungsrichtung in einer Richtung aufzuweisen, die senkrecht zu einer unteren Oberfläche des zweiten Flanschabschnittes 23 ist und um eine Öffnung an einer inneren Umfangsoberfläche des zweiten Flanschabschnittes 23 aufzuweisen. Ferner ist eine Umgebung einer Öffnung der Elementeinführöffnung 26A in einer geneigten Oberfläche ausgebildet, um eine abgeschrägte Form aufzuweisen.
  • Isolatoren 20A, die auf diese Weise konfiguriert sind, sind auf eine ähnliche oder identische Weise zu der der Isolatoren 20 ausgebildet, außer dass die Elementeinführöffnungen 26A anstatt der Elementeinführöffnungen 26 ausgebildet sind.
  • In Ausführungsform 2 sind Paare an Isolatoren 20A an Endoberflächen der Kernsegmente 11 an zwei axialen Enden der Kernsegmente 11 ausgebildet, sodass die Längsrichtungen der Stammabschnitte 21 in einer Radialrichtung der Zähne 13 ausgerichtet sind. Als nächstes werden Leiterkabel 31 auf die Stammabschnitte 21 durch die Einführungsnuten 25 eingeführt, die an den zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20A an dem ersten axialen Ende ausgebildet sind, werden um die Zähne 13 und die Paare an Stammabschnitten 21 gewickelt, die an zwei axialen Enden davon in multiplen Schichten angeordnet sind, und werden anschließend an dem ersten axialen Ende herausgeführt. Folglich, wie in 20 und 21 gezeigt, wird eine Kernanordnung 16A, in der eine konzentrierte Wicklungsspule 15 auf ein Kernsegment 11 gewickelt ist, dadurch hergestellt.
  • Als nächstes werden die Kernanordnungen 16A in einer ringförmigen Form in Umfangsrichtung durch aneinander Anlegen von Umfangsendoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet und werden in den ringförmigen Rahmen 1 (nicht gezeigt) pressgepasst und dort fixiert, um den Stator 8A auszubilden, wie in 22 bis 24 gezeigt. Zusätzlich wird das Temperaturerfassungselement 27 in die Elementeinführöffnungen 26A eingeführt.
  • In Ausführungsform 2, da das Temperaturerfassungselement 27 angeordnet ist, um in die Elementeinführöffnungen 26A eingeführt zu werden, die an den zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20A ausgebildet sind, die an Endoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet sind, können ähnliche Effekte wie die in Ausführungsform 1 auch erhalten werden.
  • Gemäß Ausführungsform 2, da der Erfassungsabschnitt 28 des Temperaturerfassungselementes 27 in Kontakt mit einem äußeren Spulenschichtabschnitt an einem Eckabschnitt der Spulenenden der konzentrierten Wicklungsspulen 15 durch das Rohr 20, wie in 24 gezeigt, steht, kann das Ansprechverhalten des Temperaturerfassungselementes 27 erhöht werden. Ferner, da die Temperatur der Statorspule 10 direkt erfasst werden kann, ist die Anwendung bei elektrischen Rotationsmaschinen, bei denen der Wärmetoleranzgrenzwert der Statorspule 10 geringer ist als der Wärmetoleranzgrenzwert der Isolatoren 20A besonders effektiv.
  • Ausführungsform 3
  • 25 ist ein Querschnitt, der eine Kernanordnung zeigt, die einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • In 25 ist eine Elementeinführöffnung 26B an einem Flügelabschnitt eines zweiten Flanschabschnittes 23 an einer ersten Seite in einer Breitenrichtung ausgebildet, um eine Öffnungsrichtung in einer Richtung aufzuweisen, die senkrecht zu einer unteren Oberfläche des zweiten Flanschabschnittes 23 ist, um durch den zweiten Flanschabschnitt 23 zu verlaufen. Zusätzlich wird eine Halteöffnung 32, die als ein Eingriffsabschnitt wirkt, an der unteren Oberfläche des zweiten Flanschabschnittes 23 ausgebildet, um sich von einer gegenüberliegenden Seite des Zahnes 13 hin zu der Elementeinführöffnung 26B zu erstrecken, um eine Öffnungsrichtung in einer Längsrichtung des Zahnes 13 aufzuweisen. Ein Hakenabschnitt 33, der als ein Aufnahmeabschnitt wirkt, ist ausgebildet, um sich von einer Spitze eines Rohrs 30 eines Temperaturerfassungselementes 27B zu erstrecken.
  • Isolatoren 20B, die auf diese Weise ausgebildet sind, werden auf eine ähnliche oder identische Weise zu der der Isolatoren 20 konfiguriert, außer dass die Elementeinführöffnungen 26B und die Halteöffnungen 32 darauf ausgebildet sind.
  • In Ausführungsform 3, da das Temperaturerfassungselement 27B angeordnet ist, um in die Elementeinführöffnungen 26B eingeführt zu werden, die an dem zweiten Flanschabschnitt 23 der Isolatoren 20B ausgebildet sind, die an Endoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet sind, können ähnliche Effekte zu denen von Ausführungsform 1 ebenfalls erhalten werden.
  • In Kernanordnungen 16B gemäß Ausführungsform 3, da der Hakenabschnitt 33 an einer Spitze des Rohres 30 des Temperaturerfassungselementes 27B, das in die Elementeinführöffnungen 26B eingeführt wird, in eine Halteöffnung 32 eintritt, können Situationen, wie beispielsweise diejenige bei der das Temperaturerfassungselement 27B während des Betriebes aus seiner Eingriffsposition ausrückt, verhindert werden. Da das Temperaturerfassungselement 27B an den zweiten Flanschabschnitten 23 einfach durch Einführen des Temperaturerfassungselementes 27B in die Elementeinführöffnungen 26B befestigt werden kann, wird die Statoranordnung verbessert.
  • Ferner kann in der obigen Ausführungsform 3 ein Temperaturerfassungselement in eine Elementeinführöffnung eingeführt werden und anschließend kann die Elementeinführöffnung auch mit einem thermisch leitenden Harz oder einem Haftmittel gefüllt werden.
  • Ausführungsform 4
  • 26 ist eine Ansicht von hinten, die einen Isolator zeigt, der einen Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt und 27 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XXVII-XXVII in 26 erstellt wurde, um in der Richtung der Pfeile betrachtet zu werden. Ferner werden Wicklungsanfangsabschnitte und Wicklungsendabschnitte der Leiterkabel, die konzentrierte Wicklungsspulen darstellen, in 26 weggelassen.
  • In 26 und 27 ist ein Stator 8C ausgebildet, sodass die die Kernanordnungen 16C in einer ringförmigen Form in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Kernanordnungen 16C werden durch Anordnung von Paaren an Isolatoren 20C an Endoberflächen von Kernsegmenten 11 und durch Wickeln von Leiterkabeln 31 für eine vorgegebene Anzahl an Malen hergestellt. Elementeinführöffnungen 26C werden an Flügelabschnitten von zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20C an einer ersten Seite in einer Breitenrichtung ausgebildet, um Öffnungsrichtungen in einer Längsrichtung der Zähne 13 aufzuweisen, um durch die zweiten Flanschabschnitte 23 zu verlaufen. Ein Temperaturerfassungselement 27 wird in die Elementeinführöffnung 26C eingeführt und ist angeordnet, sodass ein Erfassungsabschnitt 28 des Temperaturerfassungselements 27 in Kontakt mit einem äußeren Spulenschichtabschnitt an einem Eckabschnitt von Spulenenden der konzentrierten Wicklungsspulen 15 durch ein Rohr 30 steht.
  • In Ausführungsform 4, da das Temperaturerfassungselement 27 angeordnet ist, um in die Elementeinführöffnungen 26C eingeführt zu werden, die an den zweiten Flanschabschnitten 23 der Isolatoren 20C ausgebildet sind, die an Endoberflächen der Kernrückenabschnitte 12 der Kernsegmente 11 angeordnet sind, können ebenfalls ähnliche Effekte wie die von Ausführungsform 1 erhalten werden.
  • Gemäß Ausführungsform 4, da die Öffnungsrichtungen der Elementeinführöffnungen 26 in einer radialen Richtung verlaufen, erstrecken sich die Zuleitungskabel 29 des Temperaturerfassungselementes 27 nicht axial, wodurch es möglich wird, die axialen Abmessungen der elektrischen Rotationsmaschine zu reduzieren, welches effektiv bei Anwendungen ist, in denen Beschränkungen im Hinblick auf axiale Abmessungen streng sind.
  • Ferner sind in Ausführungsform 4 die Elementeinführöffnungen ausgebildet, um radial durch die zweiten Flanschabschnitte zu verlaufen, jedoch können die Elementeinführöffnungen ausgebildet sein, um Öffnungen an unteren Oberflächen der zweiten Flanschabschnitte aufzuweisen, vorausgesetzt, dass sie durch die zweiten Flanschabschnitte radial verlaufen. In diesem Fall wird die Isolationsbeschichtung der zweiten Leiterkabel nicht beschädigt, da Randabschnitte der Öffnungen der Elementeinführöffnungen, die sich hin zu den unteren Oberflächen der zweiten Flanschabschnitte öffnen, die Leiterkabel nicht während des Wickelns kontaktieren.
  • Ferner wurde in jeder der obigen Ausführungsformen eine elektrische Rotationsmaschine mit innenliegendem Rotor erklärt, jedoch werden ähnliche oder identische Effekte auch erhalten, falls die vorliegende Erfindung bei einem elektrischen Motor mit außenliegendem Rotor angewendet wird.
  • In jeder der obigen Ausführungsformen wurden Fälle, bei denen die vorliegende Anmeldung bei einem elektrischen Motor angewendet wurde, erklärt, jedoch werden ähnliche oder identische Effekte auch erhalten, falls die vorliegende Erfindung bei einem Generator angewendet wird.
  • In jeder der obigen Ausführungsformen wurde eine 8-polige mit 12 Schlitzen versehene elektrische Rotationsmaschine erklärt, jedoch muss nicht erwähnt werden, dass die Anzahl an Polen und die Anzahl an Schlitzen nicht auf 8 Pole und 12 Schlitze beschränkt ist.
  • In jeder der obigen Ausführungsformen sind die Zähne der Kernsegmente angeordnet, um sich radial nach innen von den Umfangszentren der inneren Umfangsoberflächen der Kernrückenabschnitte zu erstrecken, jedoch ist es nicht notwendig, dass die Zähne angeordnet sind, um sich von den Umfangszentren der inneren Umfangsoberflächen der Kernrückenabschnitte zu erstrecken. In anderen Worten können die Längen der Kernrückenabschnitte an den zwei Umfangsseiten der Zähne unterschiedlich sein, vorausgesetzt, dass ein ringförmiger Statorkern hergestellt werden kann, bei dem die Kernsegmente in Umfangsrichtung angeordnet werden, sodass die Umfangsseitenoberflächen der Kernrückenabschnitte in Kontakt miteinander angeordnet werden.

Claims (7)

  1. Elektrische Rotationsmaschine, umfassend: einen Stator, umfassend: einen ringförmigen Statorkern; und konzentrierte Wicklungsspulen, die an entsprechenden Zähnen des Statorkerns angeordnet sind; und einen Rotor, Isolatoren, umfassend: einen Stammabschnitt; und erste und zweite Flanschabschnitte, die mit zwei Längsenden einer oberen Oberfläche des Stammabschnittes verbunden sind, die jeweils angeordnet sind, sodass Längsrichtungen der Stammabschnitte in einer Radialrichtung der Zähne ausgerichtet sind und um untere Oberflächen der Stammabschnitte neben zwei axialen Endoberflächen der Zähne anzuordnen, und wobei die konzentrierten Wicklungsspulen durch Wickeln von Leiterkabeln ausgebildet werden, um in multiplen Schichten um die Zähne gewickelt zu werden, um durch einen konkaven Raum zu verlaufen, der durch die Stammabschnitte und die ersten und zweiten Flanschabschnitte an zwei axialen Enden der Zähne ausgebildet wird, wobei: der zweite Flanschabschnitt der ersten und zweiten Flanschabschnitte an einer Endoberfläche eines Kernrückens des Statorkerns angeordnet ist und ein Temperaturerfassungselement angeordnet ist, indem es in eine Elementeinführöffnung eingeführt wird, die an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um in der Lage zu sein, eine Temperatur eines Spulenendes der konzentrierten Wicklungsspulen zu erfassen.
  2. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, bei der die Elementeinführöffnung an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um eine Öffnungsrichtung in einer Axialrichtung aufzuweisen.
  3. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, bei der die Elementeinführöffnung an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um eine Öffnungsrichtung in einer Radialrichtung aufzuweisen.
  4. Elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Elementeinführöffnung an dem zweiten Flanschabschnitt ausgebildet ist, um zu dem konkaven Raum isoliert zu sein.
  5. Elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Temperaturerfassungselement einen Aufnehmabschnitt umfasst, und das Temperaturerfassungselement einen Eingriffsabschnitt umfasst, der in den Aufnehmabschnitt einrückt, wenn das Temperaturerfassungselement in die Elementeinführöffnung eingeführt wird, um ein Entfernen des Temperaturerfassungselementes zu verhindern.
  6. Elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Spalt zwischen der Elementeinführöffnung und dem Temperaturerfassungselement mit einem Harz gefüllt ist.
  7. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 6, bei der das Harz ein Haftmittel ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6221804B2 (ja) * 2014-02-13 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 回転電機のステータ
CN108604843B (zh) * 2015-11-25 2020-10-16 巨铠实业股份有限公司 无铁心电机结构
JP2019205260A (ja) 2018-05-22 2019-11-28 本田技研工業株式会社 ステータおよび回転電機
JP7346163B2 (ja) * 2019-08-28 2023-09-19 ニデックインスツルメンツ株式会社 ステータおよびモータ
CN113675965B (zh) * 2020-12-07 2023-04-18 博格华纳动力驱动系统(天津)有限公司 一种电机定子及电机
WO2024070367A1 (ja) * 2022-09-29 2024-04-04 株式会社Ihi 過給機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334209U (de) 1989-08-11 1991-04-04
JP2921752B2 (ja) * 1996-09-18 1999-07-19 ファナック株式会社 電動機の巻線温度検出素子の取付け方法および取付け具
JP5019960B2 (ja) 2007-06-11 2012-09-05 三洋電機株式会社 モータ及びモータの製造方法
EP2066008B1 (de) * 2007-11-29 2011-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Stator einer dynamoelektrischen Maschine mit Mitteln zur Temperaturerfassung
JP2010004637A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Daikin Ind Ltd インシュレータ、電機子及びモータ
JP5444770B2 (ja) * 2009-03-09 2014-03-19 日産自動車株式会社 絶縁ボビン、回転電機のステータ、および回転電機のステータの製造方法
JP2011223768A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Toyota Motor Corp 温度検出素子の配置方法、モータ
JP5609275B2 (ja) 2010-06-02 2014-10-22 日産自動車株式会社 温度センサの取り付け構造および温度センサの取り付け方法
JP5938856B2 (ja) * 2011-06-28 2016-06-22 日産自動車株式会社 ステーター及びそのステーターを使用するモーター並びにインシュレーター
CN202395608U (zh) * 2011-12-13 2012-08-22 江苏常牵庞巴迪牵引系统有限公司 一种电机温度传感器安装结构

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