DE112016003652T5

DE112016003652T5 - Motor, Herstellungsverfahren eines Motors und Statoreinheit

Info

Publication number: DE112016003652T5
Application number: DE112016003652.3T
Authority: DE
Inventors: Yu ASAHI; Hidehiro Haga; Shunsuke Murakami
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-05-17
Also published as: JPWO2017026436A1; US10651701B2; JP6812975B2; CN107925290A; US20180241268A1; KR20180021196A; WO2017026436A1; KR101993622B1; US20200220405A1; CN107925290B

Abstract

Ein Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bereitgestellt mit: einem Rotor, welcher eine Welle aufweist, die entlang einer sich in der vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist; und einem Stator, welcher dem Rotor in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen zugewandt ist. Der Stator weist auf: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, die sich in der radialen Richtung von dem Kernrücken erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, welche eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen bilden und welche leitfähige Drähte aufweisen, die um die Zähne gewickelt sind; und einen Isolator welcher wenigstens teilweise zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist. Die Spulen weisen eine erste Spule, die um die Zähne mit dem Isolator dazwischen gewickelt ist, und eine zweite Spule, die um die Zähne mit der ersten Spule und dem Isolator dazwischen gewickelt ist.

Description

Gebiet
Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen einen Motor, ein Herstellungsverfahren eines Motors und eine Statoreinheit.
Hintergrund
Ein Wicklungsverfahren zum Ziehen zweier Zugdrähte von einem Statorkern ist allgemein bekannt (beispielsweise Patentliteratur 1).
Literaturliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2002-84723 A
Inhalt
Technisches Problem
Als ein Verbindungssystem zum Zuführen von Leistung zu einem Stator wird ein Motor, welcher eine Mehrzahl von Verbindungssystemen aufweist, verwendet. In einem derartigen Motor mit einer Statorspule des vorangehend erwähnten Verfahrens können zwei Leiter, welche als Wicklungsenden der Statorspule herausgezogen sind, möglicherweise verwechselt und mit falschen Sammelschienen verbunden werden. Daher besteht eine technische Schwierigkeit beim richtigen Herstellen einer Mehrzahl von Verbindungssystemen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung sind unter Berücksichtigung der vorangehenden technischen Schwierigkeit ein Motor und eine Statoreinheit bereitgestellt, welche eine Struktur aufweisen, die ein Verwechseln von mit Sammelschienen zu verbindenden Spulenenden unterdrückt. Darüber hinaus ist ein Herstellungsverfahren eines Motors bereitgestellt, welches die Verwechslung von Spulenenden, die mit Sammelschienen zu verbinden sind, unterdrücken kann.
Lösung
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Motor auf: einen Rotor, welcher eine Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist; und einen Stator, welcher dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, die sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, die aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei die Spulen aufweisen: eine erste Spule, welche um die Zähne mittels des Isolators gewickelt ist; und eine zweite Spule, welche um die Zähne mittels der ersten Spule und des Isolators gewickelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Herstellungsverfahren eines Motors auf: einen Rotor, welcher eine Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist; einen Stator, welcher dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt; und eine Mehrzahl von Sammelschienen, die elektrisch mit dem Stator verbunden sind, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, welche sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, welche aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei eine erste Spulengruppe die Spulen aufweist und eine zweite Spulengruppe die Spulen aufweist, wobei die erste Spulengruppe und die zweite Spulengruppe verschiedene Verbindungssysteme bilden, und wobei die Sammelschienen aufweisen: eine erste Sammelschiene, welche mit der ersten Spulengruppe elektrisch verbunden ist, und eine zweite Sammelschiene, welche elektrisch mit der zweiten Spulengruppe verbunden ist, wobei das Verfahren in wenigstens einem der Zähne aufweist: einen Schritt S1 zum Bilden einer ersten Spule, in welchem der leitfähige Draht um die Zähne gewickelt wird; einen Schritt S2 zum Einhängen des leitfähigen Drahts, welcher an dem Ende der ersten Spule gewickelt ist, an den Isolator, um eine geführte Leitung zu bilden; und einen Schritt S3 zum Wickeln des leitfähigen Drahts, welcher derselbe wie die erste Spule und der geführte Draht ist, über die erste Spule, um eine zweite Spule zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine Statoreinheit einen Motor auf, welcher einen Rotor mit einer Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist, wobei die Statoreinheit aufweist: einen Stator, welcher dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt; und eine Mehrzahl von Sammelschienen, die elektrisch mit dem Stator verbunden sind, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, welche sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, welche aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei die Spulen aufweisen: eine erste Spule, welche ein Spulenende aufweist, das mit der Sammelschiene verbunden ist, und um die Zähne mittels des Isolators gewickelt ist; und eine zweite Spule, welche ein mit der Sammelschiene verbundenes Spulenende aufweist und um die Zähne mittels der ersten Spule und des Isolators gewickelt ist.
Vorteil
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Verwechslung von mit Sammelschienen zu verbindenden Spulenenden in einem Motor und einem Stator unterdrückt werden. Darüber hinaus kann die Verwechslung von Spulenenden, die mit den Sammelschienen zu verbinden sind, in einem Herstellungsverfahren eines Motors unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Motors einer Ausführungsform.
2 ist eine Perspektivansicht eines Teils einer Statoreinheit der Ausführungsform.
3 ist eine Perspektivansicht einer Unterseitensammelschienenanordnung der Ausführungsform.
4 ist eine Draufsicht auf die Unterseitensammelschienenanordnung der Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Stators der Ausführungsform.
6 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Stators der Ausführungsform.
7 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Stators der Ausführungsform.
8 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Stators der Ausführungsform.
9A, 9B und 9C zeigen Teile eines Herstellungsverfahrens eines Motors einer Ausführungsform.
10A, 10B, 10C und 10D zeigen Teile des Herstellungsverfahrens des Motors der Ausführungsform.
11 ist eine Perspektivansicht eines anderen Beispiels eines Isolators der Ausführungsform.

Ausführungsformen
Nachfolgend wird ein Motor einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen beschrieben werden. In der vorliegenden Anmeldung wird die obere Seite einer zentralen Achse J, welche sich in einer vertikalen Richtung in 1 erstreckt, als eine obere Seite bezeichnet werden und die untere Seite davon wird als eine untere Seite bezeichnet werden. Anzumerken ist, dass die vertikale Richtung nicht eine Positionsbeziehung und eine Richtung angibt, wenn der Motor in einer tatsächlichen Vorrichtung eingebaut ist. Darüber hinaus wird eine zu der zentralen Achse J parallele Richtung als eine axiale Richtung bezeichnet werden und eine radiale Richtung um die zentrale Achse J wird als eine radiale Richtung bezeichnet werden und eine Umfangsrichtung um die zentrale Achse J wird als eine Umfangsrichtung bezeichnet werden.
In der vorliegenden Anmeldung schließt eine Formulierung, wie „erstreckt sich in einer axialen Richtung“, einen Fall ein, in welchem ein strukturelles Element sich in der axialen Richtung erstreckt, und einen Fall ein, in welchem ein strukturelles Element sich in einer Richtung erstreckt, die unter einem Winkel, welcher kleiner als 45 Grad ist, in Bezug auf die axiale Richtung geneigt ist. Eine Formulierung, wie „erstreckt sich in einer radialen Richtung“, schließt einen Fall ein, in welchem ein strukturelles Element sich in der radialen Richtung erstreckt, d.h. in einer zu der axialen Richtung orthogonalen Richtung, und einen Fall ein, in welchem ein strukturelles Element sich in einer Richtung erstreckt, die unter einem Winkel, welcher kleiner als 45 Grad ist, in Bezug auf die radiale Richtung geneigt ist.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Motor 10 beispielsweise ein Innenrotormotor. Der Motor 10 weist auf: ein Gehäuse 20, welches Teile aufnehmen kann, einen Rotor 30, einen ringförmigen Stator 40, einen Lagerhalter 50, ein von dem Gehäuse 20 gehaltenes unteres Lager 60, ein von dem Lagerhalter 50 gehaltenes oberes Lager 61, eine Unterseitensammelschienenanordnung 70, eine Oberseitensammelschienenanordnung 80 und Anschlüsse 92A und 92B.
Der Rotor 30 weist auf: eine entlang der zentralen Achse J angeordnete Welle 31, einen ersten Rotorkern 33A, einen zweiten Rotorkern 33B, einen dritten Rotorkern 33C, einen ersten Magneten 34A, einen zweiten Magneten 34B und einen dritten Magneten 34C. Die Welle 31 ist drehbar um die zentrale Achse J von dem unteren Lager 60 und dem oberen Lager 61 getragen. Der Rotor 30 ist drehbar in Bezug auf den Stator 40 innerhalb des Stators 40.
Der erste Kern 33A, der zweite Rotorkern 33B und der dritte Rotorkern 33C sind ringförmig. Der erste Rotorkern 33A, der zweite Rotorkern 33B und der dritte Rotorkern 33C sind in dieser Reihenfolge von der unteren Seite zu der oberen Seite in der axialen Richtung angeordnet. Die Innenseitenflächen des ersten Rotorkerns 33A, des zweiten Rotorkerns 33B und des dritten Rotorkerns 33C sind beispielsweise zylindrisch um die zentrale Achse J. Der erste Rotorkern 33A, der zweite Rotorkern 33B und der dritte Rotorkern 33C sind an der Welle 31 durch beispielsweise Presspassung befestigt. Anzumerken ist, dass der erste Rotorkern 33A, der zweite Rotorkern 33B und der dritte Rotorkern 33C indirekt an der Welle 31 mit einem anderen Element befestigt sein können.
Der erste Magnet 34A, der zweite Magnet 34B und der dritte Magnet 34C sind beispielsweise in einer Platte gebildet, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Der erste Magnet 34A ist an der Außenseitenfläche des ersten Rotorkerns 33A befestigt. Der zweite Magnet 34B ist an der Außenseitenfläche des zweiten Rotorkerns 33B befestigt. Der dritte Magnet 34C ist an der Außenseitenfläche des dritten Rotorkerns 33C befestigt.
Eine Mehrzahl von ersten Magneten 34A, zweiten Magneten 34B und dritten Magneten 34C ist entlang der Umfangsrichtung bereitgestellt. Anzumerken ist, dass der erste Magnet 34A, der zweite Magnet 34B und der dritte Magnet 34C als ein einzelnes Element gebildet sein können. In diesem Fall sind der erste Magnet 34A, der zweite Magnet 34B und der dritte Magnet 34C beispielsweise zylindrisch.
Der Stator 40 liegt dem Rotor 30 in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüber. Der Stator 40 ist beispielsweise außerhalb des Rotors 30 in der radialen Richtung angeordnet. Der Stator 40 weist auf: einen Statorkern 40a, eine Mehrzahl von Spulen 43 und eine Mehrzahl von Isolatoren 44. Der Statorkern 40a ist beispielsweise eine geschichtete Struktur aus einer Mehrzahl von Platten aus elektromagnetischem Stahl. Der Statorkern 40a weist auf: einen ringförmigen Kernrücken 41, welcher sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und eine Mehrzahl von Zähnen 42, welche sich in der radialen Richtung von dem Kernrücken 41 erstrecken. Das bedeutet, dass der Stator 40 den Kernrücken 41 und die Zähne 42 aufweist.
Der Kernrücken 41 ist beispielsweise ein Zylinder um die zentrale Achse J. Die Außenumfangsfläche des Kernrückens 41 ist an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 20 durch beispielsweise Presspassung befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die Zähne 42 in der radialen Richtung nach innen von der Innenseitenfläche des Kernrückens 41. Die Zähne 42 sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Die Spule 43 ist aus einem leitfähigen Draht 43a gebildet, welcher um die Zähne 42 mit dem dazwischen angeordneten Isolator 44 gewickelt ist. Die Spule 43 ist an jedem der Zähne 42 angeordnet. Die Spule 43 weist ein Spulenende 43b auf, welches ein Ende des leitfähigen Drahtes 43a ist. Das Spulenende 43b erstreckt sich zu der oberen Seite von einer Position, an welcher die Spule 43 um die Zähne 42 gewickelt ist. Wenigstens ein Teil des Isolators 44 ist zwischen den Zähnen 42 und den Spulen 43 angeordnet. Der Isolator 44 deckt wenigstens einen Teil der Zähne 42 ab.
Die Unterseitensammelschienenanordnung 70 ist im Wesentlichen zylindrisch. Die Unterseitensammelschienenanordnung 70 ist oberhalb des Stators 40 angeordnet. Die Unterseitensammelschienenanordnung 70 weist eine Neutralpunktsammelschiene 90 und einen im Wesentlichen zylindrischen Unterseitensammelschienenhalter 71, welcher die Neutralpunktsammelschiene 90 hält, auf.
Der Unterseitensammelschienenhalter 71 ist beispielsweise aus einem isolierenden Harz gebildet. Der Unterseitensammelschienenhalter 71 ist an dem Isolator 44 befestigt. Die Neutralpunktsammelschiene 90 ist elektrisch mit der Spule 43 verbunden. Genauer gesagt ist die Neutralpunktsammelschiene 90 mit dem Spulenende 43b verbunden. Daher ist die Neutralpunktsammelschiene 90 elektrisch mit dem Stator 40 verbunden. Die Neutralpunktsammelschiene 90 verbindet eine Mehrzahl von Spulenenden 43b als ein neutraler Punkt.
Die Oberseitensammelschienenanordnung 80 ist im Wesentlichen zylindrisch. Die Oberseitensammelschienenanordnung 80 ist oberhalb der Unterseitensammelschienenanordnung 70 angeordnet. Die Oberseitensammelschienenanordnung 80 weist eine Phasensammelschiene 91 und einen Oberseitensammelschienenhalter 81, welcher die Phasensammelschiene 91 hält, auf. Das bedeutet, dass der Motor 10 die Phasensammelschiene 91 und den oberen Sammelschienenhalter 81 aufweist.
Der obere Sammelschienenhalter 81 ist im Wesentlichen zylindrisch und ist beispielsweise aus einem isolierenden Harz gebildet. Der obere Sammelschienenhalter 81 ist an dem Gehäuse 20 befestigt. Die Phasensammelschiene 91 ist elektrisch mit der Spule 43 verbunden. Genauer gesagt ist die Phasensammelschiene 91 mit dem Spulenende 43b verbunden. Die Phasensammelschiene 91 ist mit den Anschlüssen 92A und 92B verbunden. Daher ist die Phasensammelschiene 91 elektrisch mit dem Stator 40 verbunden.
Die Anschlüsse 92A und 92B sind plattenähnliche Elemente, welche sich zu der oberen Seite erstrecken. Enden der Anschlüsse 92A und 92B auf der oberen Seite sind oberhalb des Endes des Gehäuses 20 auf der oberen Seite angeordnet. Die Anschlüsse 92A und 92B sind mit einer externen Leistungsquelle verbunden, welche nicht gezeigt ist.
Wie in 2 gezeigt, weist in der vorliegenden Ausführungsform eine Statoreinheit 11 den Stator 40, eine Oberseitensammelschienenanordnung 80 und eine Unterseitensammelschienenanordnung 70 auf. Die Statoreinheit 11 weist die Phasensammelschiene 91 der Oberseitensammelschienenanordnung 80 und die Neutralpunktsammelschiene 90 der Unterseitensammelschienenanordnung 70 auf. Nachfolgend wird jedes Teil der Statoreinheit 11 beschrieben werden.
Der Oberseitensammelschienenhalter 81 weist auf: einen zweiten Spulenträger 82 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt, ein Außenrohr 83 mit einer zylindrischen Gestalt, eine erste Umfangswand 84, eine zweite Umfangswand 85, eine dritte Umfangswand 86 und Anschlusshalter 87A und 87B. Der Motor 10 weist einen isolierenden zweiten Spulenträger 82 auf.
Das Außenrohr 83 erstreckt sich auf der oberen Seite von dem Außenrand des zweiten Spulenträgers 82. Die erste Umfangswand 84, die zweite Umfangswand 85 und die dritte Umfangswand 86 sind in der radialen Richtung einwärts von dem Außenrohr 83 angeordnet und erstrecken sich auf der oberen Seite von dem zweiten Spulenträger 82. Die Anschlusshalter 87A und 87B stehen nach außen in der radialen Richtung von dem Außenrohr 83 vor.
Die zentrale Achse J geht beispielsweise durch die Mitte des zweiten Spulenträgers 82 hindurch. Der zweite Spulenträger 82 weist ein zweites Trageelement 82a auf, welches das Spulenende 43b trägt. Der zweite Spulenträger 82 ist zwischen der Neutralpunktsammelschiene 90 und der Phasensammelschiene 91 in der axialen Richtung angeordnet. Daher können die Neutralpunktsammelschiene 90 und die Phasensammelschiene 91 in eine obere Seite und in eine untere Seite mit dem dazwischen angeordneten zweiten Spulenträger 82 aufgeteilt werden. Daher kann das Spulenende 43b leicht an einer bestimmten Position angeordnet werden.
Das zweite Trageelement 82a ist eine Ausnehmung, welche von dem inneren Rand des zweiten Spulenträgers 82 zu der Außenseite davon in der radialen Richtung niedergedrückt ist. Das Spulenende 43b geht durch das Innere des zweiten Trageelements 82a hindurch. Das Spulenende 43b ist von der Innenseitenfläche des zweiten Trageelements 82a von den beiden Seiten in der Umfangsrichtung getragen.
Die Mitte des Außenrohrs 83 ist die zentrale Achse J. Die erste Umfangswand 84, die zweite Umfangswand 85 und die dritte Umfangswand 86 erstrecken sich in der Umfangsrichtung. Die erste Umfangswand 84 weist eine bogenähnliche Form in einer Draufsicht auf. Die zweite Umfangswand 85 und die dritte Umfangswand 86 sind zylindrisch und weisen dieselbe Mitte wie das Außenrohr 83 auf. Die zweite Umfangswand 85 ist in der radialen Richtung einwärts von der ersten Umfangswand 84 angeordnet. Die dritte Umfangswand 86 ist in der radialen Richtung einwärts von der zweiten Umfangswand 85 angeordnet.
Das Oberseitenende der ersten Umfangswand 84 ist an derselben Position wie das Oberseitenende des Außenrohrs 83 in der axialen Richtung angeordnet. Das Oberseitenende der zweiten Umfangswand 85 ist unterhalb des Oberseitenendes der ersten Umfangswand 84 in der axialen Richtung angeordnet. Das Oberseitenende der dritten Umfangswand 86 ist unterhalb des Oberseitenendes der zweiten Umfangswand 85 angeordnet.
Der Oberseitensammelschienenhalter 81 weist eine erste Nut 81a, eine zweite Nut 81b und eine dritte Nut 81c auf, welche nach unten niedergedrückt sind und sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Die erste Nut 81a ist zwischen dem Außenrohr 83 und der ersten Umfangswand 84 in der radialen Richtung angeordnet. Die zweite Nut 81b ist zwischen der ersten Umfangswand 84 und der zweiten Umfangswand 85 in der radialen Richtung angeordnet. Die dritte Nut 81c ist zwischen der zweiten Umfangswand 85 und der dritten Umfangswand 86 in der radialen Richtung angeordnet.
Der Boden der ersten Nut 81a ist oberhalb des Bodens der zweiten Nut 81b in der axialen Richtung angeordnet. Der Boden der zweiten Nut 81b ist oberhalb des Bodens der dritten Nut 81c in der axialen Richtung angeordnet.
Die Anschlusshalter 87A und 87B sind im Wesentlichen rechtwinklig in einer Draufsicht. Der Anschlusshalter 87A hält den Anschluss 92A. Der Anschlusshalter 87B hält den Anschluss 92B.
Wie in 2 gezeigt, weist die Phasensammelschiene 91 erste Phasensammelschienen 93A und 93B, zweite Phasensammelschienen 94A und 94B und dritte Phasensammelschienen 95A und 95B auf. Das bedeutet, dass der Motor 10 eine Mehrzahl von Phasensammelschienen 91 aufweist.
Die ersten Phasensammelschienen 93A und 93B sind in der ersten Nut 81a gehalten. Die zweiten Phasensammelschienen 94A und 94B sind in der zweiten Nut 81b gehalten. Die dritten Phasensammelschienen 95A und 95B sind in der dritten Nut 81c gehalten.
Die Phasensammelschienen 91 bilden eine Mehrzahl von Sammelschienengruppen verschiedener Verbindungssysteme. In der vorliegenden Ausführungsform gibt es zwei Sammelschienengruppen einer ersten Sammelschienengruppe, welche eine erste Phasensammelschiene 93A, eine zweite Phasensammelschiene 94A und eine dritte Phasensammelschiene 95A aufweist, und einer zweiten Sammelschienengruppe, welche eine erste Phasensammelschiene 93B, eine zweite Phasensammelschiene 94B und eine dritte Phasensammelschiene 95B aufweist.
Nachfolgend kann das Verbindungssystem, welches die erste Sammelschienengruppe aufweist, als ein Verbindungssystem A bezeichnet werden und das Verbindungssystem, welches die zweite Sammelschienengruppe aufweist, kann als ein Verbindungssystem B bezeichnet werden.
In der vorliegenden Anmeldung gibt eine Formulierung, wie „strukturelle Elemente von verschiedenen Verbindungssystemen“, an, dass verschiedene externe Leistungsquellen elektrisch mit den strukturellen Elementen verbunden sind und dass Leistung unabhängig zu jedem Verbindungssystem zugeführt wird. Beispielsweise existieren, wenn es zwei Verbindungssysteme A und B gibt, zwei externe Leistungsquellen, welche die Leistung dem Motor 10 zuführen, d.h. die externe Leistungsquelle, welche elektrisch mit dem Verbindungssystem A verbunden ist, und die externe Leistungsquelle, welche elektrisch mit dem Verbindungssystem B verbunden ist.
Zwei externe Leistungsquellen können unabhängig die Leistung dem Motor 10 zuführen. Selbst wenn eine externe Leistungsquelle, welche die Leistung zu einem Verbindungssystem zuführt, beim Zuführen der Leistung zu dem Motor 10 aus irgendwelchen Gründen versagt, kann die andere externe Leistungsquelle die Leistung zu dem anderen Verbindungssystem zuführen. Daher kann, selbst wenn die Leistung zu einem Verbindungssystem aufgrund eines technischen Defekts der externen Leistungsquelle oder einer Steuerungseinheit der externen Leistungsquelle nicht zugeführt wird, der Motor 10 durch Zuführen eines Stroms zu dem anderen Verbindungssystem angetrieben werden.
Wie in 3 gezeigt, weist der Unterseitensammelschienenhalter 71 einen ersten Spulenträger 72, ein Unterseitenhalterrohr 73, eine Innenseitenumfangswand 74 und eine Außenseitenumfangswand 75 auf.
Der erste Spulenträger 72 ist eine im Wesentlichen zylindrische Platte um die zentrale Achse J. Wie in 4 gezeigt, ist der erste Spulenträger 72 oberhalb der Spule 43 angeordnet. Der erste Spulenträger 72 weist ein erstes Trageelement 72a auf, welches das Spulenende 43b trägt. Daher kann der leitfähige Draht 43a der Spule 43 leicht geführt werden, während die Isolierung aufrechterhalten wird.
Das erste Trageelement 72a ist eine Ausnehmung, welche von dem inneren Rand des ersten Spulenträgers 72 zu der Außenseite davon in der radialen Richtung niedergedrückt ist. Das Spulenende 43b geht innerhalb des ersten Trageelements 72a hindurch. Das Spulenende 43b, welches innerhalb des ersten Trageelements 72a hindurchgeht, wird von beiden Seiten in der Umfangsrichtung der Innenseitenfläche des ersten Trageelements 72a getragen.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist das Unterseitenhalterrohr 73 zylindrisch um die zentrale Achse J. Das Unterseitenhalterrohr 73 erstreckt sich von dem ersten Spulenträger 72 zu der oberen Seite. Die Innenseitenumfangswand 74 und die Außenseitenumfangswand 75 sind im Wesentlichen ringförmig und erstrecken sich in der Umfangsrichtung. Die Innenseitenumfangswand 74 ist in der radialen Richtung einwärts von dem Unterseitenhalterrohr 73 angeordnet und erstreckt sich von dem ersten Spulenträger 72 zu der oberen Seite. Die Außenseitenumfangswand 75 ist in der radialen Richtung auswärts von dem Unterseitenhalterrohr 73 angeordnet und erstreckt sich von dem ersten Spulenträger 72 zu der oberen Seite.
Der Unterseitensammelschienenhalter 71 weist auf: eine erste Unterseitennut 71a und eine zweite Unterseitennut 71b, welche nach unten niedergedrückt sind und sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Die erste Unterseitennut 71a ist zwischen dem Unterseitenhalterrohr 73 und der Innenseitenumfangswand 74 in der radialen Richtung angeordnet. Die zweite Unterseitennut 71b ist zwischen dem Unterseitenhalterrohr 73 und der Außenseitenumfangswand 75 in der radialen Richtung angeordnet.
Die Neutralpunktsammelschiene 90 weist eine erste Sammelschiene 90A und eine zweite Sammelschiene 90B auf. Wie in 4 gezeigt weist die erste Sammelschiene 90A einen sich in der Umfangsrichtung erstreckenden ersten Sammelschienenkörper 90Aa und einen sich von dem ersten Sammelschienenkörper 90Aa in der radialen Richtung erstreckenden ersten Verbindungsanschluss 98A auf.
In einer Draufsicht ist der erste Sammelschienenkörper 90Aa im Wesentlichen ringförmig. Der erste Sammelschienenkörper 90Aa ist in der ersten Unterseitennut 71a angeordnet. Der erste Sammelschienenkörper 90Aa ist in die erste Unterseitennut 71a eingepasst.
Der erste Verbindungsanschluss 98A erstreckt sich in der radialen Richtung von dem ersten Sammelschienenkörper 90Aa nach außen. In der vorliegenden Ausführungsform weist die erste Sammelschiene 90A neun erste Verbindungsanschlüsse 98A auf. Die ersten Verbindungsanschlüsse 98A sind in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Der erste Verbindungsanschluss 98A weist eine erste Verlängerung 96A und ein erstes Verbindungselement 97A auf. Das bedeutet, dass die erste Sammelschiene 90A die erste Verlängerung 96A und das erste Verbindungselement 97A aufweist.
Die erste Verlängerung 96A erstreckt sich von dem ersten Sammelschienenkörper 90Aa in der radialen Richtung. Das erste Verbindungselement 97A ist an dem Ende der ersten Verlängerung 96A in der radialen Richtung angeordnet und ist mit dem Spulenende 43b verbunden.
Wie in 3 gezeigt, ist die Form des ersten Verbindungselements 97A eine U-Form. Daher kann, wenn die Unterseitensammelschienenanordnung 70 oberhalb des Stators 40 angeordnet ist, das Spulenende 43b von dem ersten Verbindungselement 97A gehalten werden. Daher können das erste Verbindungselement 97A und das Spulenende 43b leicht verbunden werden.
Das erste Verbindungselement 97A weist eine U-Form auf, welche sich zu der unteren Seite öffnet. Daher kann, wenn die Unterseitensammelschienenanordnung 70 oberhalb des Stators 40 angeordnet ist, das Spulenende 43b leicht von dem ersten Verbindungselement 97A gegriffen werden. Genauer gesagt kann eine geführte Leitung 45g, welche später beschrieben werden wird, von dem ersten Verbindungselement 97A leicht gegriffen werden. Daher kann das erste Verbindungselement 97A leicht an dem Spulenende 43b angeordnet werden.
Wie in 4 gezeigt, weist die zweite Sammelschiene 90B einen zweiten Sammelschienenkörper 90Ba, welcher sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und einen zweiten Verbindungsanschluss 98B, welcher sich von dem zweiten Sammelschienenkörper 90Ba in der radialen Richtung erstreckt, auf.
In einer Draufsicht ist der zweite Sammelschienenkörper 90Ba im Wesentlichen ringförmig. Der zweite Sammelschienenkörper 90Ba ist in der zweiten Unterseitennut 71b angeordnet. Der zweite Sammelschienenkörper 90Ba ist in die zweite Unterseitennut 71b eingepasst.
Der erste Sammelschienenkörper 90Aa und der zweite Sammelschienenkörper 90Ba sind an derselben Position in der axialen Richtung angeordnet. Der erste Sammelschienenkörper 90Aa und der zweite Sammelschienenkörper 90Ba überlappen einander in der radialen Richtung.
Der zweite Verbindungsanschluss 98B erstreckt sich in der radialen Richtung von dem zweiten Sammelschienenkörper 90Ba nach außen. In der vorliegenden Ausführungsform weist die zweite Sammelschiene 90B neun zweite Verbindungsanschlüsse 98B auf. Die zweiten Verbindungsanschlüsse 98B sind in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Der zweite Verbindungsanschluss 98B weist eine zweite Verlängerung 96B und ein zweites Verbindungselement 97B auf. Das heißt, dass die zweite Sammelschiene 90B die zweite Verlängerung 96B und das zweite Verbindungselement 97B aufweist.
Die zweite Verlängerung 96B erstreckt sich von dem zweiten Sammelschienenkörper 90Ba in der radialen Richtung. Das zweite Verbindungselement 97B ist an dem Ende der zweiten Verlängerung 96B in der radialen Richtung angeordnet und mit dem Spulenende 43b verbunden. Die Form des zweiten Verbindungselements 97B ist dieselbe wie die Form des ersten Verbindungselements 97A.
Das erste Verbindungselement 97A und das zweite Verbindungselement 97B sind beispielsweise an derselben Position in der axialen Richtung angeordnet. Daher können die Verbindungselemente und das Spulenende 43b an derselben Position in der axialen Richtung verbunden werden. Daher kann ein Prozess zum Verbinden der ersten Sammelschiene 90A, der zweiten Sammelschiene 90B und des Spulenendes 43b leicht durchgeführt werden.
Wie in 5 gezeigt, weist der Isolator 44 ein Isolatorrohr 44a, eine Innenseitenplatte 44b, eine Außenseitenplatte 44c, eine erste Basis 46b, eine zweite Basis 47b, einen ersten Vorsprung 46a und einen zweiten Vorsprung 47a auf.
Das Isolatorrohr 44a ist ringförmig und umgibt die Zähne 42 auf beiden Seiten in der axialen Richtung und auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung. Das Isolatorrohr 44a weist beispielsweise eine rechtwinklige rohrähnliche Gestalt in der radialen Richtung auf.
Die Innenseitenplatte 44b ist eine Platte, welche sich von dem inneren Ende des Isolatorrohrs 44a in der radialen Richtung zu beiden Seiten in der axialen Richtung und zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung erstreckt. Die Außenseitenplatte 44c ist eine Platte, welche sich von dem äußeren Ende des Isolatorrohrs 44a in der radialen Richtung zu den beiden Seiten in der axialen Richtung und zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung erstreckt.
Wie in den 6 bis 8 gezeigt, sind die erste Basis 46b und die zweite Basis 47b jeweils im Wesentlichen viereckige Prismen. Wie in 6 gezeigt, ist die erste Basis 46b an dem Oberseitenende der Außenseitenplatte 44c auf einer Seite in der Umfangsrichtung angeordnet. Die erste Basis 46b ist näher an der einen Seite der Umfangsrichtung als die Zähne 42 angeordnet.
Die zweite Basis 47b ist an dem Oberseitenende der Außenseitenplatte 44c auf der anderen Seite der Umfangsrichtung angeordnet. Die zweite Basis 47b ist näher an der anderen Seite in der Umfangsrichtung als die Zähne 42 angeordnet. Wie in 5 gezeigt, sind die erste Basis 46b und die zweite Basis 47b oberhalb des Kernrückens 41 angeordnet. Anzumerken ist, dass die erste Basis 46b und die zweite Basis 47b angeordnet sein können, um sich mit den Zähnen 42 in der axialen Richtung zu überlappen.
Wie in 6 gezeigt, steht der erste Vorsprung 46a von der ersten Basis 46b zu der oberen Seite vor. Der erste Vorsprung 46a ist ein im Wesentlichen viereckiges Prisma. Der erste Vorsprung 46a ist an dem oberen Ende der ersten Basis 46b an der Innenseite davon in der radialen Richtung und an dem Ende davon auf der Seite der zweiten Basis 47b in der Umfangsrichtung angeordnet.
Der zweite Vorsprung 47a steht von der zweiten Basis 47b zu der oberen Seite vor. Der zweite Vorsprung 47a und der erste Vorsprung 46a sind in der Umfangsrichtung mit einem Zwischenraum DP dazwischen angeordnet. Der zweite Vorsprung 47a ist ein im Wesentlichen viereckiges Prisma. Der zweite Vorsprung 47a ist an dem oberen Ende der zweiten Basis 47b an dem Innenseitenende davon in der radialen Richtung und an dem Ende davon auf der Seite der ersten Basis 46b in der Umfangsrichtung angeordnet.
Die erste Basis 46b weist eine erste geneigte Fläche 46c auf. Die erste geneigte Fläche 46c ist in dem ersten Vorsprung 46a auf der von dem zweiten Vorsprung 47a abgewandten Seite in der Umfangsrichtung angeordnet. Ein Abstand zwischen der ersten geneigten Fläche 46c und der zentralen Achse J nimmt zu der oberen Seite hin in der radialen Richtung zu.
Die zweite Basis 47b weist eine zweite geneigte Fläche 47c auf. Die zweite geneigte Fläche 47c ist in dem zweiten Vorsprung 47a auf der von dem ersten Vorsprung 46a abgewandten Seite in der Umfangsrichtung angeordnet. Ein Abstand zwischen der zweiten geneigten Fläche 47c und der zentralen Achse J nimmt zu der oberen Seite hin in der radialen Richtung zu.
Eine in 8 gezeigte Neigung φ2 der zweiten geneigten Fläche 47c in Bezug auf die axiale Richtung ist kleiner als eine in 7 gezeigte Neigung φ1 der ersten geneigten Fläche 46c in Bezug auf die axiale Richtung.
Die Spulen 43 bilden eine Mehrzahl von Verbindungssystemen. Genauer gesagt bilden die Spulen 43 zwei Verbindungssysteme. Das bedeutet, dass die erste Spulengruppe, welche die Spulen 43 aufweist, und die zweite Spulengruppe, welche die Spulen aufweist, gebildet sind, wobei die Verbindungssysteme der ersten Spulengruppe und der zweiten Spulengruppe verschieden sind.
Die erste Sammelschiene 90A und die erste Sammelschienengruppe sind elektrisch mit der ersten Spulengruppe verbunden. Die zweite Sammelschiene 90B und die zweite Sammelschienengruppe sind elektrisch mit der zweiten Spulengruppe verbunden.
Die erste Spulengruppe und die erste Sammelschiene 90A sind in dem Verbindungssystem A enthalten. Die zweite Spulengruppe und die zweite Sammelschiene 90B sind in dem Verbindungssystem B enthalten.
Zwei Spulen 43 sind in jedem der Zähne 42 mit dem Isolator 44 dazwischen angeordnet. Die Spulen 43 weisen eine erste Spule 45a und eine zweite Spule 45b auf. Die erste Spule 45a ist in den Zähnen 42 mit dem Isolator 44 dazwischen angeordnet. Die zweite Spule 45b ist in den Zähnen 42 mit der ersten Spule 45a und dem Isolator 44 dazwischen angeordnet. Das bedeutet, dass die zweite Spule 45b die erste Spule 45a auf beiden Seiten in der axialen Richtung und auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung umgibt.
Falls die erste Spule 45a und die zweite Spule 45b in den Zähnen 42 gebildet sind, wird der leitfähige Draht um die Zähne 42 gewickelt, um die erste Spule 45a zu bilden, und anschließend wird der leitfähige Draht über die erste Spule 45a gewickelt, um die zweite Spule 45b zu bilden. Das bedeutet, dass ein Wicklungsende der ersten Spule 45a und dass ein Wicklungsbeginn der zweiten Spule 45b nicht zur selben Zeit bereitgestellt werden können. Daher können im Vergleich zu einem Fall, in welchem zwei leitfähige Drähte zur selben Zeit gewickelt werden, das Spulenende 43b der ersten Spule 45a und das Spulenende 43b der zweiten Spule 45b leicht von einem Arbeiter oder dergleichen erkannt werden. Daher kann eine Verwechslung der Spulenenden 43b, welche mit der Neutralpunktsammelschiene 90 von einem Arbeiter oder dergleichen verbunden werden, unterdrückt werden. Als Ergebnis davon können jede erste Spule 45a und jede zweite Spule 45b geeignet mit der Neutralpunktsammelschiene 90 verbunden werden und die Verbindungssysteme leicht und sicherer hergestellt werden.
Wie in 6 gezeigt, steht das erste Spulenende 45c, welches das Spulenende 43b der ersten Spule 45a ist, mit dem ersten Vorsprung 46a in Kontakt. Das zweite Spulenende 45d, welches das Spulenende 43b der zweiten Spule 45b ist, steht mit dem zweiten Vorsprung 47a in Kontakt. Das bedeutet, dass wenn die erste Spule 45a und die zweite Spule 45b gebildet werden, der um die Zähne 42 gewickelte leitfähige Draht 43a um den ersten Vorsprung 46a und den zweiten Vorsprung 47a gehängt werden kann. Daher kann die Verwechslung des ersten Spulenendes 45c und des zweiten Spulenendes 45d durch einen Arbeiter oder dergleichen weiter unterdrückt werden.
Das erste Spulenende 45c ist um den ersten Vorsprung 46a gehängt. Das zweite Spulenende 45d ist um den zweiten Vorsprung 47a gehängt. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Spulenende 45c entlang der ersten geneigten Fläche 46c geführt. Das zweite Spulenende 45d wird entlang der zweiten geneigten Fläche 47c geführt. Daher können das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d leicht gezogen werden, indem sie um den ersten Vorsprung 46a und den zweiten Vorsprung 47a gehängt werden.
Das erste Spulenende 45c ist eine Wicklungsendleitung der ersten Spule 45a. Das zweite Spulenende 45d ist eine Wicklungsanfangsleitung der zweiten Spule 45b. Das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d erstrecken sich von den Zähnen 42 auf der anderen Seite der Umfangsrichtung. Das bedeutet, dass das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d sich von derselben Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung erstrecken.
Daher sind ein Winkel, welcher von dem ersten Spulenende 45c, das sich von den Zähnen 42 zu dem ersten Vorsprung 46a in Bezug auf die axiale Richtung erstreckt, gebildet ist, und ein Winkel, welcher von dem zweiten Spulenende 45d, das sich von den Zähnen 42 zu dem zweiten Vorsprung 47a in Bezug auf die axiale Richtung erstreckt, gebildet ist, verschieden voneinander.
Genauer gesagt wird in 6 das erste Spulenende 45c von der anderen Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung gezogen und um den ersten Vorsprung 46a auf der einen Seite in der Umfangsrichtung gehängt. Andererseits wird das zweite Spulenende 45d um den zweiten Vorsprung 47a auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung gehängt und erstreckt sich auf der anderen Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung. Daher ist die Neigung des ersten Spulenendes 45c in Bezug auf die axiale Richtung verhältnismäßig größer als die Neigung des zweiten Spulenendes 45d in Bezug auf die axiale Richtung.
Wie vorangehend beschrieben, ist die Neigung φ2 der zweiten geneigten Fläche 47c kleiner als die Neigung φ1 der ersten geneigten Fläche 46c. Da das erste Spulenende 45c, dessen Neigung in Bezug auf die axiale Richtung verhältnismäßig groß ist, entlang der ersten geneigten Fläche 46c, deren Neigung verhältnismäßig groß ist, angeordnet werden kann, kann das erste Spulenende 45c leicht in dem Herstellungsprozess des Motors geführt werden. Da das zweite Spulenende 45d, dessen Neigung in Bezug auf die axiale Richtung verhältnismäßig klein ist, entlang der zweiten geneigten Fläche 47c, deren Neigung verhältnismäßig klein ist, angeordnet werden kann, kann das zweite Spulenende 45d in dem Herstellungsprozess des Motors leicht geführt werden. Daher können das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d leicht gezogen werden, indem sie um den ersten Vorsprung 46a und den zweiten Vorsprung 47a gehängt werden.
Die erste Spule 45a und die zweite Spule 45b, welche um jeden der Zähne 42 gewickelt sind, sind entweder in der ersten Spulengruppe oder der zweiten Spulengruppe, welche verschiedene Verbindungssysteme aufweisen, enthalten. In jedem der Zähne 42 sind in der vorliegenden Ausführungsform Spulengruppen der ersten Spule 45a und der zweiten Spule 45b verschieden voneinander.
Wie in 4 gezeigt, sind das erste Verbindungselement 97A, das zweite Verbindungselement 97B, das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d beispielsweise durch Schweißen verbunden.
Der Verbindungspunkt des ersten Verbindungselements 97A und des zweiten Verbindungselements 97B und der Verbindungspunkt des ersten Spulenendes 45c und des zweiten Spulenendes 45d überlappen mit dem Zwischenraum DP in der radialen Richtung. Das bedeutet, dass der Verbindungspunkt zwischen der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B und dem Spulenende 43b mit dem Zwischenraum DP in der radialen Richtung überlappt. Daher kann mit dem Zwischenraum DP ein Raum zum Verbinden des Spulenendes 43b mit der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B sichergestellt werden. Daher kann die Verbindung des ersten Spulenendes 43b, der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B beispielsweise durch Schweißen leicht durchgeführt werden.
Anzumerken ist, dass die erste Spule 45a und die zweite Spule 45b aus einem durchgehenden leitfähigen Draht 43a gebildet sein können. In diesem Fall können durch Verbinden eines der ersten Verbindungselemente 97A und 97B mit einer geführten Leitung 45g (wie in 6 gezeigt) zwei Spulenenden 43b (das bedeutet sowohl das erste Spulenende 45c als auch das zweite Spulenende 45d) mit der Neutralpunktsammelschiene 90 verbunden werden. Daher kann die Anzahl von Anbringungsprozessen, wie etwa Schweißen, in dem Herstellungsprozess des Motors auf die Hälfte reduziert werden. Daher kann eine Arbeitsbelastung in dem Anbringungsprozess des Spulenendes 43b und der Neutralpunktsammelschiene 90 verringert werden.
Wie in den 9A und 10A gezeigt ist ein erster Spulenbildungsschritt S1 ein Schritt zum Bilden der ersten Spule 45a durch Wickeln des leitfähigen Drahtes 43a um die Zähne 42. In dem ersten Spulenbildungsschritt S1 wird der leitfähige Draht 43a beispielsweise von dem inneren Ende der Zähne 42 in der radialen Richtung mit dem Isolator 44 dazwischen gewickelt.
Wie in den 9B und 10B gezeigt, wird die erste Spule 45a in dem ersten Spulenbildungsschritt S1 gebildet. In dem ersten Spulenbildungsschritt S1 befindet sich eine Wicklungsendposition der ersten Spule 45a in den Zähnen 42 auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung.
Ein Geführte-Leitung-Bildungsschritt S2 ist ein Schritt zum Einhängen des leitfähigen Drahtes 43a, welcher das Wicklungsende der ersten Spule 45a ist, um den Isolator 44, um eine geführte Leitung 45g zu bilden. Das Wicklungsende der ersten Spule 45a, welches das erste Spulenende 45c ist, das sich von der anderen Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung erstreckt, wird zu der einen Seite der Umfangsrichtung gezogen und um den ersten Vorsprung 46a gehängt.
Anschließend wird der leitfähige Draht 43a zu dem zweiten Vorsprung 47a entlang der Außenseite des ersten Vorsprungs 46a in der radialen Richtung gezogen, um um den zweiten Vorsprung 47a gehängt zu werden. Mit anderen Worten wird in dem Geführte-Leitung-Bildungsschritt S2 das Wicklungsende der ersten Spule 45a um den ersten Vorsprung 46a gehängt und anschließend um den zweiten Vorsprung 47a.
Wie vorangehend beschrieben wird die geführte Leitung 45g, wie in 10B gezeigt, gebildet. Das bedeutet, dass in dem Geführte-Leitung-Bildungsschritt S2 der leitfähige Draht 45a um den ersten Vorsprung 46a und um den zweiten Vorsprung 47a gehängt wird und dass die geführte Leitung 45g an einer Position gebildet wird, welche sich mit dem Zwischenraum DP in der radialen Richtung überlappt.
Ein zweiter Spulenbildungsschritt S3 ist ein Schritt zum Wickeln des leitfähigen Drahts 43a, welcher die erste Spule 45a und die geführte Leitung 45g ist, über die erste Spule 45a, um die zweite Spule 45b zu bilden. In dem zweiten Spulenbildungsschritt S3 befindet sich eine Wicklungsanfangsposition der zweiten Spule 45b auf der anderen Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung.
Beispielsweise wird, wenn die Zugrichtung des leitfähigen Drahtes 43a bei der Bildung der geführten Leitung 45g umgekehrt wird, der leitfähige Draht 43a, welcher um den zweiten Vorsprung 47a und den ersten Vorsprung 46 in dieser Reihenfolge gehängt wird, diagonal nach unten von der einen Seite zu der anderen Seite in der Umfangsrichtung gezogen. In diesem Fall neigt der Draht 43a dazu, sich zu der oberen Seite hin zu verlängern, da der leitfähige Draht 43a diagonal von der oberen Seite zu der unteren Seite gezogen wird. Daher neigt der leitfähige Draht 43a dazu, lose zu sein.
Unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts wird in der vorliegenden Ausführungsform das Wicklungsende der ersten Spule 45a zuerst um den ersten Vorsprung 46a in dem Geführte-Leitung-Bildungsschritt S2 gehängt. Daher wird das Wicklungsende der ersten Spule 45a, welches von der anderen Seite der Zähne 42 in der Umfangsrichtung gezogen ist, diagonal nach oben von der anderen Seite zu der einen Seite in der Umfangsrichtung gezogen. Daher verlängert sich der diagonal gezogene leitfähige Draht 43a nicht leicht zu der oberen Seite hin und es kann verhindert werden, dass der leitfähige Draht 43a lose wird.
Wie in 9B gezeigt, wird in dem zweiten Spulenbildungsschritt S3 der leitfähige Draht 43a von dem äußeren Ende der Zähne 42 in der radialen Richtung mit dem Isolator 44 und der ersten Spule 45a dazwischen gewickelt. In dem zweiten Spulenbildungsschritt S3 wird die zweite Spule 45b gebildet (siehe 9C und 10C).
Wie in den 9C und 10C gezeigt, ist ein Anordnungsschritt S4 ein Schritt zum Anordnen der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B an der geführten Leitung 45g. Die erste Sammelschiene 90A und die zweite Sammelschiene 90B werden von der oberen Seite des Stators 40 herangeführt und die geführte Leitung 45g kann von dem ersten Verbindungselement 97A und dem zweiten Verbindungselement 97B mit einer U-Form gehalten werden.
Ein Schneidschritt S5 ist ein Schritt zum Schneiden der geführten Leitung 45g zwischen der Position, an welcher die erste Sammelschiene 90A angeordnet ist, und der Position, an welcher die zweite Sammelschiene 90B angeordnet ist. Beispielsweise wird die geführte Leitung 45g entlang einer Schneidlinie Lc geschnitten. Daher können, wie in 10D gezeigt, das erste Spulenende 45c und das zweite Spulenende 45d getrennt werden.
Ein Verbindungsschritt S6 ist ein Schritt zum Verbinden der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B mit der vorangehend geschnittenen geführten Leitung 45g. Genauer gesagt wird das erste Verbindungselement 97A mit dem ersten Spulenende 45c verbunden und das zweite Verbindungselement 97B wird mit dem zweiten Spulenende 45d verbunden. Daher werden zwei Neutralpunktsammelschienen 90 von verschiedenen Verbindungssystemen mit der ersten Spule 45a bzw. der zweiten Spule 45b verbunden. Das erste Verbindungselement 97A und das zweite Verbindungselement 97B werden mit dem ersten Spulenende 45c bzw. mit dem zweiten Spulenende 45d durch Schweißen oder dergleichen verbunden.
Durch die vorangehenden Schritte werden zwei Spulen 43 mit den Neutralpunktsammelschienen 90 von zwei verschiedenen Verbindungssystemen verbunden. Daher können zwei Verbindungssysteme A und B gebildet werden, während die Verwechslung der Spulenenden 43b, die mit den Neutralpunktsammelschienen 90 von einem Arbeiter oder dergleichen zu verbinden sind, unterdrückt wird.
Ein Schritt zum Verbinden einer der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B mit der geführten Leitung 45g kann zu den vorangehenden Schritten ergänzt werden. In diesem Fall wird der Schritt wie in dem Anordnungsschritt S4 ausgeführt, mit Ausnahme, dass die mit der geführten Leitung 45g verbundene Neutralpunktsammelschiene 90 eine von der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B ist.
Die Erfindung der vorangehenden Anmeldung ist nicht auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann andere Strukturen annehmen. In der nachfolgenden Beschreibung werden strukturelle Elemente, welche ähnlich den vorangehend erklärten Elementen sind, mit denselben Bezugszahlen versehen werden und eine Erklärung, die als redundant erachtet wird, wird ausgelassen werden.
Das erste Spulenende 45c kann mit einer der ersten Sammelschiene 90A und der zweiten Sammelschiene 90B verbunden werden und das zweite Spulenende 45d kann mit der anderen verbunden werden. Das bedeutet, dass das erste Spulenende 45c mit der zweiten Sammelschiene 90B verbunden werden kann und das zweite Spulenende 45d mit der ersten Sammelschiene 90A verbunden werden kann. Darüber hinaus können die Neutralpunktsammelschienen 90, welche mit dem ersten Spulenende 45c und dem zweiten Spulenende 45d verbunden sind, in jedem der Zähne 42 verschieden sein.
Solange die erste Spule 45a und die zweite Spule 45b um wenigstens einen der Zähne 42 gewickelt sind, kann es beispielsweise eine oder mehrere Spulen 43 geben, welche um einige andere Zähne 42 gewickelt sind.
Der Isolator 44 kann wie in 11 gebildet sein. Wie in 11 gezeigt, weist ein Isolator 144 eine erste Wand 146d und eine zweite Wand 147d auf.
Die erste Wand 146d erstreckt sich von der ersten Basis 46b zu der oberen Seite. Die erste Wand 146d ist beispielsweise eine Plattenfläche, welche orthogonal zu der radialen Richtung ist. Die erste Wand 146d liegt dem ersten Vorsprung 46a in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüber. Der erste Vorsprung 46a und die erste Wand 146d bilden einen ersten Halter 146e.
Die zweite Wand 147d erstreckt sich von der zweiten Basis 47b zu der oberen Seite. Die zweite Wand 147d ist beispielsweise eine Plattenfläche, welche orthogonal zu der radialen Richtung ist. Die zweite Wand 147d liegt dem zweiten Vorsprung 47a in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüber. Der zweite Vorsprung 47a und die zweite Wand 147d bilden einen zweiten Halter 147e.
Die Spulenenden 43b werden von dem ersten Halter 146e und dem zweiten Halter 147e gehalten. Das bedeutet, dass die Spulenenden 43b in einem Zwischenraum zwischen der ersten Wand 146d und dem ersten Vorsprung 46a in der radialen Richtung bzw. einem Zwischenraum zwischen der zweiten Wand 147d und dem zweiten Vorsprung 47a in der radialen Richtung gehalten werden. Daher kann das Spulenende 43b leicht gezogen werden, ohne lose zu werden, wenn die geführte Leitung 45g durch Ziehen des Spulenendes 43b gebildet wird.
Mit der vorangehenden Struktur ist keine starke Kraft zum Ziehen der Spulenenden 43b erforderlich, um die Spulenenden 43b zu ziehen, ohne lose zu werden, und eine nach innen in der radialen Richtung ausgeübte Kraft auf den ersten Vorsprung 46a und den zweiten Vorsprung 47a durch das Spulenende 43b kann verringert werden. Daher kann eine Positionsverschiebung des Isolators 144, welche durch eine starke Kraft verursacht wird, die auf den ersten Vorsprung 46a und auf den zweiten Vorsprung 47a ausgeübt wird, unterdrückt werden und eine Verformung des ersten Vorsprungs 46a und des zweiten Vorsprungs 47a kann unterdrückt werden.
Die Strukturen der ersten Basis 46b und der zweiten Basis 47b sind nicht beschränkt. Beispielsweise müssen die erste Basis 46b und die zweite Basis 47b nicht vorstehen. Beispielsweise kann die Außenseitenplatte 44c als eine Basis fungieren.
Die Anzahl der Rotorkerne in dem Rotor 30 kann eins betragen. Der Motor 10 kann beispielsweise ein Außenrotormotor sein.
Strukturen der vorliegenden Ausführungsform können willkürlich kombiniert werden, solange kein Widerspruch dadurch entsteht.
Bezugszeichenliste
10: Motor, 11: Statoreinheit, 30: Rotor, 31: Welle, 40: Stator, 41: Kernrücken, 42: Zähne, 42a: erste Zahngruppe, 42b: zweite Zahngruppe, 42c: dritte Zahngruppe, 43: Spule, 43a: Leitfähiger Draht, 43b: Spulenende, 44 und 144: Isolator, 45a: erste Spule, 45b: zweite Spule, 45g: Geführte Leitung, 46a: erster Vorsprung, 46b: erste Basis (Basis), 46c: erste geneigte Fläche, 47a: zweiter Vorsprung, 47b: zweite Basis (Basis), 47c: zweite geneigte Fläche, 71: Unterseitensammelschienenhalter (Sammelschienenhalter), 72: erster Spulenträger, 72a: erstes Trageelement, 81: Oberseitensammelschienenhalter (Sammelschienenhalter), 82: zweiter Spulenträger, 82a: zweites Trageelement, 90: Neutralpunktsammelschiene (Sammelschiene), 90A: erste Sammelschiene, 90Aa: erster Sammelschienenkörper (Sammelschienenkörper), 90B: zweite Sammelschiene, 90Ba: zweiter Sammelschienenkörper (Sammelschienenkörper), 91: Phasensammelschiene (Sammelschiene), 92A und 92B: Anschluss, 96A: erste Verlängerung (Verlängerung), 96B: zweite Verlängerung (Verlängerung), 97A: erstes Verbindungselement (Verbindungselement), 97B: zweites Verbindungselement (Verbindungselement), 146d: erste Wand, 147d: zweite Wand, A und B: Verbindungssystem, J: zentrale Achse, DP: Zwischenraum, S1: erster Spulenbildungsschritt (Schritt S1), S2: Geführte-Leitung-Bildungsschritt (Schritt S2), S3: zweiter Spulenbildungsschritt (Schritt S3), S4: Anordnungsschritt (Schritt S4), S5: Schneidschritt (Schritt S5), S6: Verbindungsschritt (Schritt S6), φ1 und φ2: Neigung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002084723 A [0003]

Claims

Motor, aufweisend: einen Rotor, welcher eine Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist; und einen Stator, welcher dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, welche sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, welche aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei die Spulen aufweisen: eine erste Spule, die um die Zähne mittels des Isolators gewickelt ist; und eine zweite Spule, welche um die Zähne mittels der ersten Spule und des Isolators gewickelt ist.
Motor nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Mehrzahl von Sammelschienen, die elektrisch mit dem Stator verbunden sind, wobei die Spule ein mit der Sammelschiene verbundenes Spulenende aufweist, und wobei eine erste Spulengruppe, welche die Spulen aufweist, und eine zweite Spulengruppe, welche die Spulen aufweist und von der ersten Spulengruppe verschiedene Verbindungssysteme aufweist, gebildet sind und wobei die Sammelschienen aufweisen: eine erste Sammelschiene, welche elektrisch mit der ersten Spulengruppe verbunden ist, und eine zweite Sammelschiene, welche elektrisch mit der zweiten Spulengruppe verbunden ist, und wobei in wenigstens einem der Zähne das Spulenende der ersten Spule mit einer von der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene verbunden ist und wobei das Spulenende der zweiten Spule mit der anderen von der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene verbunden ist.
Motor nach Anspruch 2, wobei in wenigstens einem der Zähne das Spulenende der ersten Spule und das Spulenende der zweiten Spule mit einer von der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene verbunden sind.
Motor nach Anspruch 3, wobei in wenigstens einem der Zähne die erste Spule und die zweite Spule aus dem leitfähigen Draht gebildet sind, welcher eine einzige durchgehende Struktur aufweist.
Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Isolator aufweist: eine oberhalb des Kernrückens angeordnete Basis, einen in Richtung einer oberen Seite von der Basis vorstehenden ersten Vorsprung und einen von der Basis zur oberen Seite vorstehenden zweiten Vorsprung, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in der Umfangsrichtung mit einem Zwischenraum dazwischen angeordnet sind, und wobei das Spulenende der ersten Spule mit dem ersten Vorsprung in Kontakt steht und wobei das Spulenende der zweiten Spule mit dem zweiten Vorsprung in Kontakt steht.
Motor nach Anspruch 5, wobei ein Verbindungspunkt der ersten Sammelschiene, der zweiten Sammelschiene und des Spulenendes den Zwischenraum in der radialen Richtung überlappt.
Motor nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Basis aufweist: eine erste geneigte Fläche, welche auf einer in der Umfangsrichtung von dem zweiten Vorsprung abgewandten Seite des ersten Vorsprungs angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen der ersten geneigten Fläche und der zentralen Achse in der radialen Richtung zu der oberen Seite hin zunimmt, und eine zweite geneigte Fläche, welche auf einer in der Umfangsrichtung von dem ersten Vorsprung abgewandten Seite des zweiten Vorsprungs angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen der zweiten geneigten Fläche und der zentralen Achse in der radialen Richtung zu der oberen Seite hin zunimmt.
Motor nach Anspruch 7, wobei das Spulenende der ersten Spule und das Spulenende der zweiten Spule sich von derselben Seite der Zähne in der Umfangsrichtung erstrecken und eine Neigung der zweiten geneigten Fläche in Bezug auf die axiale Richtung kleiner als eine Neigung der ersten geneigten Fläche in Bezug auf die axiale Richtung ist.
Motor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Isolator aufweist: eine erste Wand, welche sich von der Basis in Richtung der oberen Seite erstreckt, wobei die erste Wand dem ersten Vorsprung in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, und eine zweite Wand, welche sich von der Basis zu der oberen Seite erstreckt, wobei die zweite Wand dem zweiten Vorsprung in der radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, und wobei die Spulenenden in dem Zwischenraum zwischen der ersten Wand und dem ersten Vorsprung in der radialen Richtung und dem Zwischenraum zwischen der zweiten Wand und dem zweiten Vorsprung in der radialen Richtung gehalten sind.
Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Sammelschiene aufweist: einen Sammelschienenkörper, welcher sich in der Umfangsrichtung erstreckt, eine Verlängerung, welche sich von dem Sammelschienenkörper in der radialen Richtung erstreckt, und ein Verbindungselement, welches an dem Ende der Verlängerung in der radialen Richtung angeordnet ist, um mit dem Spulenende verbunden zu sein, und wobei eine Form des Verbindungselements eine U-Form ist.
Motor nach Anspruch 10, wobei das Verbindungselement eine U-Form aufweist, die nach unten geöffnet ist.
Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 11, ferner aufweisend einen isolierenden Sammelschienenhalter, welcher die Sammelschiene hält, wobei der Sammelschienenhalter einen ersten Spulenträger aufweist, welcher ein erstes Trageelement aufweist, das das Spulenende hält.
Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 12, ferner aufweisend: einen Anschluss, welcher mit einer Leistungsquelle verbunden ist; und einen isolierenden zweiten Spulenträger, welcher ein zweites Trageelement aufweist, welches das Spulenende hält, wobei die Sammelschiene eine Phasensammelschiene, die mit dem Anschluss verbunden ist, und eine Neutralpunktsammelschiene, welche die Spulenenden als ein neutraler Punkt verbindet, aufweist und der zweite Spulenträger zwischen der Neutralpunktsammelschiene und der Phasensammelschiene in einer axialen Richtung angeordnet ist.
Herstellungsverfahren eines Motors, welcher aufweist: einen Rotor, welcher eine Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist; einen dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegenden Stator; und eine Mehrzahl von Sammelschienen, welche elektrisch mit dem Stator verbunden sind, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, welche sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, welche aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei eine erste Spulengruppe die Spulen aufweist und eine zweite Spulengruppe die Spulen aufweist, wobei die erste Spulengruppe und die zweite Spulengruppe verschiedene Verbindungssysteme bilden, und wobei die Sammelschienen aufweisen: eine erste Sammelschiene, welche mit der ersten Spulengruppe elektrisch verbunden ist, und eine zweite Sammelschiene, welche mit der zweiten Spulengruppe elektrisch verbunden ist, wobei das Verfahren in wenigstens einem der Zähne aufweist: einen Schritt S1 zum Bilden einer ersten Spule, in welchem der leitfähige Draht um die Zähne gewickelt wird; einen Schritt S2 zum Einhängen des leitfähigen Drahtes eines Wicklungsendes der ersten Spule an den Isolator, um eine geführte Leitung zu bilden; und einen Schritt S3 zum Wickeln des leitfähigen Drahtes, welcher derselbe wie die erste Spule und der geführte Draht ist, über die erste Spule, um eine zweite Spule zu bilden.
Herstellungsverfahren des Motors nach Anspruch 14, ferner aufweisend: einen Schritt S4 zum Anordnen der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene an der geführten Leitung; und einen Schritt S5 zum Schneiden der geführten Leitung zwischen dem Teil, an welchem die erste Sammelschiene angeordnet ist, und dem Teil, an welchem die zweite Sammelschiene angeordnet ist.
Herstellungsverfahren des Motors nach Anspruch 15, ferner aufweisend einen Schritt S6 zum Verbinden der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene mit der geschnittenen geführten Leitung.
Herstellungsverfahren des Motors nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Isolator aufweist: eine oberhalb des Kernrückens angeordnete Basis; einen ersten Vorsprung, welcher von der Basis in Richtung einer oberen Seite vorsteht; und einen zweiten Vorsprung, welcher von der Basis in Richtung der oberen Seite vorsteht, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in der Umfangsrichtung mit einem Zwischenraum dazwischen angeordnet sind und wobei in dem Schritt S2 der leitfähige Draht an den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung gehängt wird, um die geführte Leitung an einer Position zu bilden, die sich mit dem Zwischenraum in der radialen Richtung überlappt.
Herstellungsverfahren des Motors nach Anspruch 17, wobei die Basis aufweist: eine erste geneigte Fläche, welche auf einer Seite des ersten Vorsprungs in der Umfangsrichtung angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen der ersten geneigten Fläche und der zentralen Achse in der radialen Richtung zu der oberen Seite hin zunimmt, und eine zweite geneigte Fläche, welche auf der anderen Seite des zweiten Vorsprungs in der Umfangsrichtung angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen der zweiten geneigten Fläche und der zentralen Achse in der radialen Richtung zu der oberen Seite hin zunimmt, und wobei das Wickeln der ersten Spule an einer Position in den Zähnen auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung in dem Schritt S1 endet und ein Wicklungsende der ersten Spule im Schritt S2 an den ersten Vorsprung und anschließend an den zweiten Vorsprung gehängt wird und das Wickeln der zweiten Spule in dem Schritt S3 an einer Position in den Zähnen auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung beginnt.
Herstellungsverfahren des Motors nach Anspruch 18, wobei eine Neigung der zweiten geneigten Fläche in Bezug auf die axiale Richtung kleiner als eine Neigung der ersten geneigten Fläche in Bezug auf die axiale Richtung ist.
Statoreinheit, aufweisend einen Motor, welcher einen Rotor mit einer Welle aufweist, die entlang einer sich in einer vertikalen Richtung erstreckenden zentralen Achse angeordnet ist, wobei die Statoreinheit aufweist: einen dem Rotor in einer radialen Richtung mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegenden Stator; und eine Mehrzahl von Sammelschienen, welche elektrisch mit dem Stator verbunden sind, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Kernrücken, welcher sich in einer Umfangsrichtung erstreckt; eine Mehrzahl von Zähnen, die sich von dem Kernrücken in der radialen Richtung erstrecken; eine Mehrzahl von Spulen, die aus einem um die Zähne gewickelten leitfähigen Draht gebildet sind, wobei die Spulen eine Mehrzahl von Verbindungssystemen bilden; und einen Isolator, von welchem wenigstens ein Teil zwischen den Zähnen und den Spulen angeordnet ist, und wobei die Spulen aufweisen: eine erste Spule, welche ein Spulenende, das mit der Sammelschiene verbunden ist, aufweist und um die Zähne mittels des Isolators gewickelt ist; und eine zweite Spule, welche ein mit der Sammelschiene verbundenes Spulenende aufweist und um die Zähne mittels der ersten Spule und des Isolators gewickelt ist.