DE112016004652T5

DE112016004652T5 - Stator und rotierende elektrische Maschine

Info

Publication number: DE112016004652T5
Application number: DE112016004652.9T
Authority: DE
Inventors: Toru Kuroyanagi; Ko Kajita; Takahiko Hobo
Original assignee: Hayashikogyosyo Co Ltd; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Hayashikogyosyo Co Ltd Nakatsugawa Shi Jp; Aisin Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-07-26
Also published as: US10998791B2; US20190006903A1; CN108370185B; JPWO2017110987A1; CN108370185A; WO2017110987A1; JP6634094B2

Abstract

Ein Stator der vorliegenden Erfindung weist einen Leiterdraht auf. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an ein Spulenwicklungszentrum angeordnet ist, ist mit einer Leistungszufuhr verbunden. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Spulenwicklungszentrum nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit einem neutralen Punkt verbunden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Statoren und rotierende elektrische Maschinen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Stator und eine rotierende elektrische Maschine, die eine Spule aufweisen, die durch Wickeln eines Leiterdrahts ausgebildet ist, sind in der in Zusammenhang stehenden Technik bekannt. Ein derartiger Stator und eine derartige rotierende elektrische Maschine sind beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 2941164 offenbart.
Das japanische Patent Nr. 2941164 offenbart einen Stator mit dreiphasigen Wicklungen (Spulen), die in Schlitzen eines Statorkerns angeordnet sind. Die Wicklungen des Stators werden durch mehr als einmaliges Wickeln von Leiterdrähten vorgesehen. Isolierendes Papier ist zwischen Spulenendabschnitten der Wicklungen der jeweiligen Phasen (d.h. Abschnitten der Wicklungen, die von einer Endfläche des Statorkerns, die in die Richtung einer Drehachse gewandt ist, vorstehen) vorgesehen. Das isolierende Papier ist derart ausgebildet, dass eine Isolierung zwischen den Spulenendabschnitten der Wicklungen der jeweiligen Phasen vorgesehen ist.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 2941164
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Probleme
Die Technik, die in dem japanischen Patent Nr. 2941164 offenbart ist, umfasst beispielsweise ein Vorsehen des isolierenden Papiers zwischen den Spulenendabschnitten der Wicklungen der jeweiligen Phasen und umfasst ein Formen (oder Verformen) der Spulenendabschnitte nach einem Anordnen der Wicklungen in den Schlitzen. Jedoch können in diesem Fall die Spulenendabschnitte der Wicklungen (Spulen) der jeweiligen Phasen unvorteilhafter Weise kurzgeschlossen werden. Dies kann es leider unmöglich machen, eine Isolierung zwischen den Spulen vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der obigen Probleme gemacht worden, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, einen Stator und eine rotierende elektrische Maschine vorzusehen, die fehlerhafte Isolierung zwischen Spulen verhindern.
Mittel zum Lösen des Problems
Zum Erreichen des obigen Gegenstands weist ein Stator gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Statorkern und eine Spule, die auf dem Statorkern angeordnet ist, auf. Die Spule weist einen gewickelten Leiterdraht auf. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an ein Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, ist mit einer Leistungszufuhr (Stromversorgung) verbunden. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit einem neutralen Punkt (Nullpunkt) verbunden.
In dem Stator gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, mit der Leistungszufuhr verbunden, und der Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit dem neutralen Punkt verbunden, wie oben beschrieben wurde. Wenn Spulenendabschnitte jeder Spule geformt werden, nachdem jede Spule in einen zugeordneten Schlitz eingefügt ist, können nach außen angeordnete Abschnitte der Leiterdrähte der Spulen nahe aneinander gelegen sein. Selbst in einem derartigen Fall ist ein Potentialunterschied zwischen den Leiterdrähten klein, da die nach außen angeordneten Abschnitte der Leiterdrähte mit dem neutralen Punkt verbunden sind. Folglich verhindert der erste Aspekt ein Auftreten fehlerhafter Isolierung zwischen den Spulen.
Eine rotierende elektrische Maschine gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Rotor und einen Stator, der so angeordnet ist, dass er dem Rotor gegenüberliegt, auf. Der Stator weist einen Statorkern und eine Spule, die auf dem Statorkern angeordnet ist, auf. Die Spule weist einen gewickelten Leiterdraht auf. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an ein Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, ist mit einer Leistungszufuhr verbunden. Ein Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit einem neutralen Punkt verbunden.
In der rotierenden elektrischen Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, mit der Leistungszufuhr verbunden, und der Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit dem neutralen Punkt verbunden, wie oben beschrieben wurde. Wenn Spulenendabschnitte jeder Spule geformt werden, nachdem jede Spule in einen zugeordneten Schlitz eingefügt ist, können nach außen angeordnete Abschnitte der Leiterdrähte der Spulen nahe aneinander gelegen sein. Selbst in einem derartigen Fall ist ein Potentialunterschied zwischen den Leiterdrähten klein, da die nach außen angeordneten Abschnitte der Leiterdrähte mit dem neutralen Punkt verbunden sind. Folglich sieht der zweite Aspekt die rotierende elektrische Maschine vor, die ein Auftreten fehlerhafter Isolierung zwischen den Spulen verhindert.
Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung verhindert ein Auftreten fehlerhafter Isolierung zwischen den Spulen, wie oben beschrieben wurde.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Draufsicht einer rotierenden elektrischen Maschine (eines Stators) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist ein Schaubild, das eine Spule gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[3] 3 ist ein Schaubild, das eine erste Spule (eine zweite Spule) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[4] 4 ist ein Schaubild, das eine dritte Spule gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[5] 5 ist ein Schaubild, das eine Spule (vor einem Formen) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[6] 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 200-200 in 5.
[7] 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Spulen, die in einem Stator angeordnet sind.
[8] 8 ist eine Abwicklung eines Isolierbauteils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[9] 9 ist eine Draufsicht des Isolierbauteils in 8, die seinen gefalteten Zustand darstellt.
[10] 10 ist eine Seitenansicht des Isolierbauteils in 8, die seinen gefalteten Zustand darstellt.
[11] 11 ist ein Schaubild, das das Isolierbauteil in 9 mit dem in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogenen Isolierbauteil darstellt.
[12] 12 ist eine Draufsicht einer Rolle.
[13] 13 ist eine vergrößerte Ansicht (1) des Isolierbauteils, das auf der Rolle angeordnet ist.
[14] 14 ist eine vergrößerte Ansicht (2) des Isolierbauteils, das auf der Rolle angeordnet ist.
[15] 15 ist ein Schaubild, das schlitzgehaltene Abschnitte der Spule in 5 mit den schlitzgehaltenen Abschnitten in einem verdrehten Zustand darstellt.
[16] 16 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 300-300 in 15.
[17] 17 ist ein Schaubild, das Spulenendabschnitte der Spule in 15 mit den Spulenendabschnitten in einem geformten (verformten) Zustand darstellt.
[18] 18 ist ein Schaubild, das die Spulenendabschnitte der Spule, die auf einem Statorkern angeordnet ist, mit den Spulenendabschnitten in dem geformten (verformten) Zustand darstellt.
[19] 19 ist ein Schaubild, das eine Spule (vor einem Formen) gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[20] 20 ist ein Schaubild, das ein Isolierbauteil gemäß einer Variation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (mit dem in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogenen Isolierbauteil) darstellt.

WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Struktur der rotierenden elektrischen Maschine
Eine Struktur einer rotierenden elektrischen Maschine 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird in Bezug auf 1 bis 18 beschrieben. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Drehachsenrichtung“ die Richtung, in der sich die Drehachse der rotierenden elektrischen Maschine 100 (oder eines Rotors 10) erstreckt. Der Ausdruck „radiale Richtung“ bezeichnet die radiale Richtung eines Stators 20. Der Ausdruck „radial nach innen“ bezeichnet ein in der radialen Richtung des Stators 20 Einwärtssein. Der Ausdruck „radial nach außen“ bezeichnet ein in der radialen Richtung des Stators 20 Auswärtssein.
Wie in 1 dargestellt ist, weist die rotierende elektrische Maschine 100 den Rotor 10 auf. Ein Rotorkern 11 des Rotors 10 ist mit einer Mehrzahl von Permanentmagneten 12 versehen. Die Permanentmagneten 12 sind bei im Wesentlichen gleichwinkligen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet.
Die rotierende elektrische Maschine 100 weist ferner den Stator 20 (und einen Statorkern 21), der so angeordnet ist, dass er der Außenumfangsoberfläche des Rotorkerns 11 in der radialen Richtung gegenüberliegt, auf. Der Statorkern 21 weist auf: einen Radialauswärtskern 21a, der radial nach außen angeordnet ist; und einen Radialeinwärtskern 21b, der radial nach innen angeordnet ist. Ein Anbringen des Radialauswärtskerns 21a und des Radialeinwärtskerns 21b aneinander sieht den Statorkern 21 mit einer Mehrzahl von (in der ersten Ausführungsform 48) Schlitzen 22 (geschlossenen Schlitzen) vor. Zähne 23 sind derart vorgesehen, dass jeder Schlitz 22 zwischen den Zähnen 23, die daran angrenzen, eingefügt ist.
Wie in 2 dargestellt ist, weist der Stator 20 eine Mehrzahl von Spulen 30 (in der ersten Ausführungsform acht Spulen 30 für jede Phase), die auf dem Statorkern 21 angeordnet sind, auf. Jede Spule 30 weist eine erste Spule 30a auf, die eine Einzelschichtschleifenwicklungsspule ist, deren schlitzgehaltener Abschnitt 31a in einem Radialauswärtsabschnitt des zugeordneten Schlitzes 22 angeordnet wird. Jede Spule 30 weist eine zweite Spule 30b auf, die eine Einzelschichtschleifenwicklungspule ist, deren schlitzgehaltener Abschnitt 31b in einem Radialeinwärtsabschnitt des zugeordneten Schlitzes 22 angeordnet wird. Jede Spule 30 weist eine Mehrzahl von (in der ersten Ausführungsform sechs) dritten Spulen 30c auf, von denen jede eine Doppelschichtschleifenwicklungsspule ist, deren schlitzgehaltener Abschnitt 31c auf einer ersten Umfangsseite in einem Radialauswärtsabschnitt des zugeordneten Schlitzes 22 angeordnet wird und deren schlitzgehaltener Abschnitt 31c auf einer zweiten Umfangsseite in einem Radialeinwärtsabschnitt des zugeordneten Schlitzes 22 angeordnet wird. 2 stellt lediglich die Spule 30 einer Phase, die in den dreiphasigen Spulen 30 enthalten ist, dar. Jede von der ersten Spule 30a, der zweiten Spule 30b und der dritten Spulen 30c ist ein Beispiel einer „Spule“ in den Ansprüchen.
Wie in 3 dargestellt ist, weist die erste Spule 30a auf: den schlitzgehaltenen Abschnitt 31a; einen Spulenendabschnitt 32a, der von einer Endfläche 21c des Statorkerns 21, die in die Drehachsenrichtung gewandt ist, vorsteht; und einen Anschlussdrahtabschnitt 33a. Die erste Spule 30a weist ferner einen ersten inneren Spulenabschnitt 34a, der konzentrisch nach innen gewickelt ist, und einen ersten äußeren Spulenabschnitt 35a, der konzentrisch nach außen gewickelt ist, auf.
Wie in 3 dargestellt ist, weist die zweite Spule 30b ähnlich der ersten Spule 30a den schlitzgehaltenen Abschnitt 31b, einen Spulenendabschnitt 32b und einen Anschlussdrahtabschnitt 33b auf. Die zweite Spule 30b weist ferner einen zweiten inneren Spulenabschnitt 34b, der konzentrisch nach innen gewickelt ist, und einen zweiten äußeren Spulenabschnitt 35b, der konzentrisch nach außen gewickelt ist, auf.
Wie in 4 dargestellt ist, weist jede dritte Spule 30c die schlitzgehaltenen Abschnitte 31c, einen Spulenendabschnitt 32c und einen Anschlussdrahtabschnitt 33c auf. Jede dritte Spule 30c weist ferner auf: einen dritten Spulenabschnitt 34c, der auf der ersten Umfangsseite angeordnet ist; und einen dritten Spulenabschnitt 35c, der auf der zweiten Umfangsseite angeordnet ist. Der dritte Spulenabschnitt 34c und der dritte Spulenabschnitt 35c sind in Reihe verbunden.
Die erste Spule 30a, die zweite Spule 30b und die dritten Spule 30c sind parallel miteinander verbunden. Die dreiphasigen Spulen 30 sind durch eine Y-Verbindung vorgesehen.
Struktur der Spule
Bezugnehmend auf 5 wird eine Struktur der Spule 30 unten im Detail beschrieben. 5 stellt die Spule 30 in einem vorgeformten (oder vorverformten) Zustand, der unten beschrieben wird, dar. 5 stellt den ersten inneren Spulenabschnitt 34a (oder den ersten äußeren Spulenabschnitt 35a) der ersten Spule 30a, die eine Einzelschichtschleifenwicklungsspule ist, dar. 5 stellt den zweiten inneren Spulenabschnitt 34b (oder den zweiten äußeren Spulenabschnitt 35b) der zweiten Spule 30b, die eine Einzelschichtschleifenwicklungsspule ist, dar. 5 stellt den dritten Spulenabschnitt 34c (oder den dritten Spulenabschnitt 35c) der dritten Spule 30c, die eine Doppelschichtschleifenwicklungsspule ist, dar.
Jede Spule 30 weist auf: schlitzgehaltene Abschnitte 31, die jeweils in dem zugeordneten Schlitz 22 des Statorkerns 21 gehalten werden; Spulenendabschnitte 32, die von der Endfläche 21c des Statorkerns 21, die in die Drehachsenrichtung gewandt ist, vorstehen; und einen Anschlussdrahtabschnitt 33, der aus dem Statorkern 21 herausgezogen ist. Der Anschlussdrahtabschnitt 33 weist ein erstes Ende und ein zweites Ende eines Leiterdrahts 40, der in der Spule 30 enthalten ist, auf. Der Anschlussdrahtabschnitt 33 funktioniert beispielsweise als eine Leistungsleitung (Stromleitung) zur Verbindung mit einem externen Stromkreis, wie beispielsweise einer Leistungszufuhr (Stromzufuhr), und eine neutrale Leitung (Nullleiter) zur Verbindung mit einem Verbindungspunkt mit der Spule 30 der anderen Phase (der nachfolgend als ein „neutraler Punkt“ bezeichnet wird).
Der Leiterdraht 40 der Spule 30 ist in Schichten gewickelt, die von dem Wicklungszentrum der Spule 30 nach außen entfernt gestapelt sind. Der Leiterdraht 40 ist beispielsweise ein runder Draht. In der ersten Ausführungsform ist ein Abschnitt des Leiterdrahts 40, der angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule 30 angeordnet ist, mit der Leistungszufuhr verbunden, und ein Abschnitt des Leiterdrahts 40, der von dem Wicklungszentrum der Spule 30 nach außen entfernt angeordnet ist, ist mit dem neutralen Punkt verbunden. Insbesondere ist ein Anschlussdrahtabschnitt 331, der angrenzend an das Zentrum der Spule 30 angeordnet ist (oder am nächsten an dem Zentrum der Spule 30 angeordnet ist), mit der Leistungszufuhr verbunden. Ein Anschlussdrahtabschnitt 332, der in der Spule 30 nach außen angeordnet ist (oder am weitesten außen angeordnet ist), ist mit dem neutralen Punkt verbunden.
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, umfasst die erste Ausführungsform ein Vorsehen eines ringförmigen Isolierbauteils 50, das sich von dem Zentrum der Spule 30 derart nach außen erstreckt, dass das Isolierbauteil 50 die schlitzgehaltenen Abschnitte 31 und die Spulenendabschnitte 32 der Spule 30 in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise bedeckt.
Insbesondere weist das ringförmige Isolierbauteil 50 eine Blattform (siehe 8), die in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise zu biegen ist, auf. Genauer gesagt weist das Blattisolierbauteil 50 eine im Wesentlichen rechteckige Form (z.B. eine längliche Form) auf, wie unten beschrieben wird. Ein Abschnitt der Spule 30, der einem Abschnitt des Leiterdrahts 40 angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule 30 entspricht und mit der Leistungszufuhr verbunden ist, ist innerhalb eines inneren Abschnitts des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet. Ein Abschnitt der Spule 30, der einem nach außen von Wicklungszentrum der Spule 30 entfernten Abschnitt des Leiterdrahts 40 entspricht und mit dem neutralen Punkt verbunden ist, ist angrenzend an eine Öffnung (d.h. ein Ende 51) des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet (siehe 6).
Mit anderen Worten, der Leiterdraht 40 ist in Schichten, die von dem Zentrum nach außen gestapelt sind, gewickelt, so dass ein Abschnitt des Leiterdrahts 40 angrenzend an das Zentrum (wo die Wicklung startet) in Anlage mit dem inneren Abschnitt des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet ist. Der Leiterdraht 40 ist in Schichten gewickelt, die von dem Zentrum nach außen gestapelt sind, so dass ein äußerer Abschnitt des Leiterdrahts 40 (wo die Wicklung endet) angrenzend an die Öffnung des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet ist.
In der ersten Ausführungsform stehen in dem Blattisolierbauteil 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, die Enden 51 an der Öffnung der im Wesentlichen U-Form von dem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule 30 nach außen vor, wie in 6 dargestellt ist. Mit anderen Worten, der Leiterdraht 40 ist in aufeinanderfolgenden Schichten, die von dem inneren Abschnitt des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, nach außen gestapelt sind, in einem derartigen Ausmaß gewickelt, dass der Leiterdraht 40 die Öffnung nicht erreicht. Wie in 7 dargestellt ist, werden die Abschnitte des Isolierbauteils 50, die von dem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule 30 nach außen vorstehen, zusammengebunden, nachdem die Spule 30 (d.h. der Leiterdraht 40) innerhalb des Isolierbauteils 50 gewickelt ist. Insbesondere werden die nach außen vorstehenden Abschnitte des Isolierbauteils 50 in einer überlappenden Weise derart zusammengebunden, dass der Leiterdraht 40 nicht freiliegt.
In der ersten Ausführungsform ist das Isolierbauteil 50 derart strukturiert, dass sich das Isolierbauteil 50 entsprechend einer Verformung der Spule 30 während ihres Formungsprozesses verformt, wie in 5 dargestellt ist. Insbesondere sind zumindest Abschnitte des Isolierbauteils 50, die jeweils einem Bereich angrenzend an eine Grenze 311 zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31 und dem Spulenendabschnitt 32 entsprechen (d.h. Abschnitte A5 bis A8), oder Abschnitte des Isolierbauteils 50, die jeweils einem Bereich angrenzend an eine Oberseite 321 des Spulenendabschnitts 32 entsprechen (d.h. Abschnitte A1 bis A4), mehr als einmal gefaltet. In der ersten Ausführungsform sind die Abschnitte A5 bis A8 des Isolierbauteils 50 und die Abschnitte A1 bis A4 des Isolierbauteils 50 mehr als einmal gefaltet. Mit dem Isolierbauteil 50, das zum Bedecken der Spule 30 vorgesehen ist, sind Bereiche der gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 angrenzend an das Zentrum in einem gefalteten Zustand (siehe 13 und 14). Äußere Bereiche der gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 sind in der Umfangsrichtung des ringförmigen Isolierbauteils 50 gespreizt (aufgeweitet, ausgedehnt).
In der ersten Ausführungsform sind die gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 in einer balgartigen Weise gefaltet. Die Ausgestaltung der Abschnitte A1 bis A8 wird unten im Detail beschrieben.
In der ersten Ausführungsform sind die Spulen 30 angrenzend aneinander angeordnet, wie in 7 dargestellt ist. Der schlitzgehaltene Abschnitt 31 einer der angrenzenden Spulen 30 und der schlitzgehaltene Abschnitt 31 der anderen angrenzenden Spule 30 sind in demselben Schlitz 22 angeordnet. Ein Isolierbauteil 50a, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in einem Radialeinwärtsabschnitt desselben Schlitzes 22 angeordnet ist, bedeckt, ist mit einem Ende 51a, das zu einem Radialeinwärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen ist, vorgesehen. Ein Isolierbauteil 50b, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in einem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes 22 angeordnet ist, bedeckt, ist mit einem Ende 51b, das zu einem Radialauswärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen ist, vorgesehen.
Wie in 2 dargestellt ist, sind der schlitzgehaltene Abschnitt 31b der zweiten Spule 20b und der schlitzgehaltene Abschnitt 31a der ersten Spule 20a respektive in dem Radialeinwärtsabschnitt und dem Radialauswärtsabschnitt desselben Schlitzes 22 angeordnet. Der schlitzgehaltene Abschnitt 31c der dritten Spule 20c, der auf der ersten Umfangsseite gelegen ist, und der schlitzgehaltene Abschnitt 31c der dritten Spule 20c, der auf der zweiten Umfangsseite gelegen ist, sind respektive in dem Radialeinwärtsabschnitt und dem Radialauswärtsabschnitt desselben Schlitzes 22 angeordnet. In jedem Fall ist das Isolierbauteil 50a, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in dem Radialeinwärtsabschnitt des Schlitzes 22 angeordnet ist, bedeckt, zu dem Radialeinwärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen, und das Isolierbauteil 50b, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in dem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes 22 angeordnet ist, bedeckt, ist zu dem Radialauswärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen. Das Isolierbauteil 50a ist ein Beispiel eines „ersten Isolierbauteils“ in den Ansprüchen, und das Isolierbauteil 50b ist ein Beispiel eines „zweiten Isolierbauteils“ in den Ansprüchen.
Struktur des Isolierbauteils
Eine Struktur des balgartigen Isolierbauteils, das mehr als einmal gefaltet ist (d.h. ein Verfahren zum Herstellen des Isolierbauteils 50), wird unten im Detail beschrieben.
Wie in 8 dargestellt ist, wird das Isolierbauteil 50, das eine im Wesentlichen längliche Form aufweist, vorbereitet. Wie in 9 dargestellt ist, wird das Isolierbauteil 50 dann mehr als einmal in einer Y-Richtung entlang Linien, die sich in einer X-Richtung erstrecken (siehe gepunktete Linien in 8) gefaltet. Wie in 10 dargestellt ist, werden die Abschnitte A1 bis A4 des Isolierbauteils 50 bei einer Mehrzahl von Stellen (z.B. bei zwei Stellen) in Schichten gefaltet. Wie in 10 dargestellt ist, werden die Abschnitte A5 bis A8 des Isolierbauteils 50 bei einer Mehrzahl von Stellen (z.B. bei drei Stellen) in Schichten gefaltet. Somit wird das Isolierbauteil 50 in einer balgartigen Weise gefaltet. Die gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 werden jeweils in eine im Wesentlichen flache Form ausgebildet. Mit anderen Worten, die gefalteten Abschnitte A1 bis A8 werden so gefaltet, dass sie in der Dicke reduziert werden.
Die Abschnitte A1 bis A4 des Isolierbauteils 50 entsprechen jeweils einem Abschnitt der Spule 30 angrenzend an die Oberseite 321 des Spulenendabschnitts 32. Die Abschnitte A5 bis A8 des Isolierbauteils 50 entsprechen jeweils einem Abschnitt der Spule 30 angrenzend an die Grenze 311 zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31 und dem Spulenendabschnitt 32.
Wie in 9 dargestellt ist, weist jeder der Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50, das in einer balgartigen Weise gefaltet ist, einen im Wesentlichen zentralen Bereich 50c in der X-Richtung auf. Beispielsweise werden die im Wesentlichen zentralen Bereiche 50c miteinander ultraschallverschweißt. Mit anderen Worten, die Abschnitte des Isolierbauteils 50, die mehr als einmal gefaltet sind (z.B. die im Wesentlichen zentralen Bereiche 50c), werden aneinander geschweißt.
Wie in 11 dargestellt ist, wird das Isolierbauteil 50 in der X-Richtung entlang Linien, die sich in der Y-Richtung erstrecken (siehe die alternierend lang und kurz gestrichelten Linien in 9), gebogen. Somit wird das Isolierbauteil 50 derart gebogen, dass das Isolierbauteil 50 im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist.
Herstellung und Formen der Spule
Die folgende Beschreibung diskutiert, wie die Spule 30 hergestellt und geformt wird.
Wie in 12 dargestellt ist, wird eine Rolle 60 vorbereitet. Die Rolle 60 weist eine Form (z.B. eine achteckige Form), die der Form der zu formenden Spule 30 entspricht, auf.
Wie in 5 dargestellt ist, wird das Isolierbauteil 50 auf der Rolle 60 angeordnet. Das Isolierbauteil 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, wird so angeordnet, dass es nach außen offen ist. In dieser Ausführungsform wird das Isolierbauteil 50, das eine lineare Form aufweist, auf der achteckigen Rolle 60 angeordnet. Somit werden zentral gelegene Bereiche der gefalteten Abschnitte (d.h. der Abschnitte A1 bis A8) des Isolierbauteils 50 jeweils in einem gefalteten Zustand gehalten, und nach außen gelegene Bereiche der gefalteten Abschnitte des Isolierbauteils 50 nehmen jeweils einen umfänglich gespreizten Zustand an. Die im Wesentlichen zentralen Bereiche 50c der gefalteten Abschnitte (d.h. der Abschnitte A1 bis A8) des Isolierbauteils 50 sind aneinander geschweißt (oder miteinander verbunden). Dies, wie es in 13 und 14 dargestellt ist, macht es für die zentral gelegenen Bereiche der gefalteten Abschnitte des Isolierbauteils 50 schwierig, sich umfänglich zu spreizen.
Wie in 5 dargestellt ist, wird der Leiterdraht 40 in Schichten, die von dem Zentrum nach außen gestapelt sind, gewickelt. Der Leiterdraht 40 wird zu einem derartigen Ausmaß gewickelt, dass der Leiterdraht 40, der innerhalb des inneren Abschnitts des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, gelegen ist, die Öffnung des Isolierbauteils 50 nicht erreicht (siehe 5 und 6). Die Abschnitte des Isolierbauteils 50, die von dem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule 30 nach außen vorstehen, werden zusammengebunden (siehe 7).
Wie in 15 und 16 dargestellt ist, weist jede Spule 30, die den gewickelten Leiterdraht 40 aufweist, den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der auf einer ersten Seite gelegen ist, und den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der auf einer zweiten Seite gelegen ist, auf, und der schlitzgehaltene Abschnitt 31, der auf der ersten Seite gelegen ist, und der schlitzgehaltene Abschnitt 31, der auf der zweiten Seite gelegen ist, sind in einer C-Richtung verdreht. Somit ist ein Abschnitt des Isolierbauteils 50, der dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der auf der ersten Seite (d.h. der linken Seite von 15) gelegen ist, entspricht und der Öffnung des Isolierbauteils 50 (d.h. den gebundenen Abschnitten oder den Enden 51 des Isolierbauteils 50) entspricht, in Richtung auf den Betrachter von 15 (in einer B1-Richtung) angeordnet, und ein Abschnitt des Isolierbauteils 50, der dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der auf der zweiten Seite (d.h. der rechten Seite von 15) gelegen ist, entspricht und der Öffnung des Isolierbauteils 50 entspricht, ist von dem Betrachter von 15 entfernt (in einer B2-Richtung) angeordnet.
Jede Spule 30 wird dann entlang einer Umfangskurve des Statorkerns 21 verformt (oder gekrümmt). Jede dritte Spule 30c wird derart verformt, dass einer der schlitzgehaltenen Abschnitte 31c radial einwärts angeordnet ist und der andere schlitzgehaltene Abschnitt 31c radial auswärts angeordnet ist.
Jede der gekrümmten Spulen 30 wird in dem zugeordneten Schlitz 22 des Statorkerns 21 angeordnet. In diesem Fall ist das Isolierbauteil 50a, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in dem Radialeinwärtsabschnitt des Schlitzes 22 gelegen ist, der Spulen 30, die in demselben Schlitz 22 angeordnet werden, bedeckt (siehe 7), derart angeordnet, dass das Isolierbauteil 50a in Richtung auf den Radialeinwärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen ist. Das Isolierbauteil 50b, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in dem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes 22 gelegen ist, der Spulen 30, die in demselben Schlitz 22 angeordnet werden, bedeckt (siehe 7), ist derart angeordnet, dass das Isolierbauteil 50b in Richtung auf den Radialauswärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen ist.
Wie in 17 und 18 dargestellt ist, werden die Spulenendabschnitte 32 jeder Spule 30, die in dem zugeordneten Schlitz 22 angeordnet ist, letztendlich derart geformt, dass die Spulenendabschnitte 32 radial nach innen (d.h. weg von dem Betrachter von 17) gebogen sind. In diesem Fall wird jede Spule 30 verformt, während die Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 in einer balgartigen Weise gefaltet sind, so dass das Isolierbauteil 50 entsprechend einer Verformung der schlitzgehaltenen Abschnitte 31 und der Spulenendabschnitte 32 während des Formungsprozesses verformt wird.
Wirkungen der ersten Ausführungsform
Die erste Ausführungsform erzielt die unten beschriebenen Wirkungen.
Wie zuvor erwähnt wurde, umfasst die erste Ausführungsform ein Herstellen einer Verbindung zwischen einem Abschnitt des Leiterdrahts 40, der angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule 30 angeordnet ist, und der Leistungszufuhr, und ein Herstellen einer Verbindung zwischen einem Abschnitt des Leiterdrahts 40, der von dem Wicklungszentrum der Spule 30 nach außen entfernt angeordnet ist, und dem neutralen Punkt. Wenn die Spulenendabschnitte 32 jeder Spule 30 geformt werden, nachdem jede Spule 30 in den zugeordneten Schlitz 22 eingefügt ist, können nach außen angeordnete Abschnitte der Leiterdrähte 40 der Spulen 30 davon vorstehen, so dass sie nahe aneinander gelegen oder in Kontakt miteinander sind. Selbst in einem derartigen Fall ist ein Potentialunterschied zwischen den vorstehenden Abschnitten der Leiterdrähte 40 klein, da die nach außen angeordneten Abschnitte der Leiterdrähte 40 mit dem neutralen Punkt verbunden sind. Folglich verhindert die erste Ausführungsform ein Auftreten fehlerhafter Isolierung zwischen den Spulen 30, die sich aus einer Situation ergibt, in der die Abschnitte der Leiterdrähte 40, die von den Spulen 30 vorstehen, in Kontakt miteinander kommen.
In der ersten Ausführungsform weist jede Spule 30 eine Mehrzahl dritter Spulen 30c (z.B. sechs dritte Spulen 30c in der ersten Ausführungsform) auf, von denen jede eine Doppelschichtschleifenwicklungsspule ist, wie oben erwähnt wurde. Somit ist, wenn die dritten Spulen 30c verschiedener Phasen in demselben Schlitz 22 angeordnet sind, ein Verbinden eines Abschnitts des Leiterdrahts 40, der von dem Wicklungszentrum nach außen entfernt angeordnet ist, mit dem neutralen Punkt besonders effektiv beim Vorsehen von Isolierung zwischen den Spulen 30.
Wie zuvor erwähnt wurde, beinhaltet die erste Ausführungsform ein Vorsehen des ringförmigen Isolierbauteils 50, das sich von dem Zentrum der Spule 30 derart nach außen erstreckt, dass das Isolierbauteil 50 die schlitzgehaltenen Abschnitte 31 und die Spulenendabschnitte 32 der Spule 30 in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise bedeckt. Somit ist der äußere Abschnitt des ringförmigen Isolierbauteils 50 offen. Dies ermöglicht dem Leiterdraht 40, leicht in Schichten, die von dem Zentrum nach außen gestapelt sind, gewickelt zu werden.
In der ersten Ausführungsform weist das ringförmige Isolierbauteil 50 eine Blattform auf, die in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise zu biegen ist, wie oben erwähnt wurde. Ein Abschnitt der Spule 30, der einem Abschnitt des Leiterdrahts 40 angrenzend an das Zentrum der Spule 30 entspricht und mit der Leistungszufuhr verbunden ist, ist innerhalb eines inneren Abschnitts des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet. Ein Abschnitt der Spule 30, der einem von dem Zentrum der Spule 30 nach außen entfernten Abschnitt des Leiterdrahts 40 entspricht und mit dem neutralen Punkt verbunden ist, ist angrenzend an die Öffnung des Isolierbauteils 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet. Somit ist der Abschnitt der Spule 30, der dem Abschnitt des Leiterdrahts 40 angrenzend an das Zentrum der Spule 30 entspricht und mit der Leistungszufuhr, die eine relativ hohe Spannung aufweist, verbunden ist, entgegengesetzt zu der Öffnung des Isolierbauteils 50 angeordnet. Infolgedessen wird der Abschnitt der Spule 30, der dem Abschnitt des Leiterdrahts 40 angrenzend an das Zentrum der Spule 30 entspricht und mit der Leistungszufuhr, die eine relativ hohe Spannung aufweist, verbunden ist, daran gehindert, von dem Isolierbauteil 50 vorzustehen. Dies verhindert einen Kurzschluss zwischen den Spulen 30, der sich aus einem Vorstehen der Abschnitte der Spulen 30, die mit der Leistungszufuhr, die eine relativ hohe Spannung aufweist, verbunden sind, ergibt.
In der ersten Ausführungsform ist, wie oben erwähnt wurde, das Isolierbauteil 50a, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in einem Radialeinwärtsabschnitt des Schlitzes 22 angeordnet wird, in Richtung auf den Radialeinwärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen, und das Isolierbauteil 50b, das den schlitzgehaltenen Abschnitt 31, der in einem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes 22 angeordnet wird, ist in Richtung auf den Radialauswärtsabschnitt des Statorkerns 21 offen. Somit werden Abschnitte der Leiterdrähte 40, die in den Spulen 30 nach außen angeordnet sind und relativ wahrscheinlich nach außen von dem Isolierbauteil 50 vorstehen, daran gehindert, einander innerhalb desselben Schlitzes 22 gegenüberzuliegen. Folglich verhindert die erste Ausführungsform effektiver einen Kurzschluss zwischen den Spulen 30.
In der ersten Ausführungsform stehen in dem Blattisolierbauteil 50, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, die Enden 51 an der Öffnung der im Wesentlichen U-Form von dem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule 30 nach außen vor, wie oben erwähnt wurde. Somit werden die Abschnitte (d.h. die Enden 51) des Isolierbauteils 50, die von dem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule 30 nach außen vorstehen, zusammengebunden, so dass ein Freiliegen des Leiterdrahts 40 verhindert wird.
In der ersten Ausführungsform ist das Isolierbauteil 50 derart strukturiert, dass sich das Isolierbauteil 50 entsprechend einer Verformung der Spule 30 während ihres Formungsprozesses verformt, wie oben erwähnt wurde. Somit würde, falls jede Spule 30 geformt (oder verformt) wird, nachdem jede Spule 30 in den zugeordneten Schlitz 22 eingefügt ist, die erste Ausführungsform einen Bruch des Isolierbauteils 50 (z.B. ein Vorstehen des Leiterdrahts 40 von dem Isolierbauteil 50), der sich aus einer Verformung der Spule 30 ergibt, verhindern.
In der ersten Ausführungsform sind zumindest Abschnitte des Isolierbauteils 50, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Grenze 311 zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31 und dem Spulenendabschnitt 32 entsprechen, oder Abschnitte des Isolierbauteils 50, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Oberseite 321 des Spulenendabschnitts 32 entsprechen, mehr als einmal gefaltet, wie oben erwähnt wurde. Mit dem Isolierbauteil 50, das zum Bedecken der Spule 30 vorgesehen ist, sind die Bereiche der gefalteten Abschnitte des Isolierbauteils 50 angrenzend an das Zentrum in einem gefalteten Zustand, und die äußeren Bereiche der gefalteten Abschnitte des Isolierbauteils 50 sind in der Umfangsrichtung des ringförmigen Isolierbauteils 50 gespreizt. Somit wird sich das Isolierbauteil 50 entsprechend einer Verformung der Spule 30 von dem gefalteten Zustand zu dem gespreizten Zustand ändern oder wird von dem gespreizten Zustand zu dem gefalteten Zustand zurückkehren. Folglich verhindert die erste Ausführungsform effektiv einen Bruch des Isolierbauteils 50 (z.B. ein Vorstehen des Leiterdrahts 40 von dem Isolierbauteil 50), der sich aus einer Verformung der Spule 30 gibt.
Wie zuvor erwähnt wurde, beinhaltet die erste Ausführungsform ein Falten der gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 in einer balgartigen Weise. Dies macht es möglich, den gefalteten Zustand der gefalteten Abschnitte A1 bis A8 des Isolierbauteils 50 entsprechend einer Verformung der Spule 30 leicht zu verändern.
Zweite Ausführungsform
Bezugnehmend auf 19 wird eine Struktur einer rotierenden elektrischen Maschine 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Anders als die erste Ausführungsform, in der das einzelne Isolierbauteil 50 zum Bedecken der schlitzgehaltenen Abschnitte 31 und der Spulenendabschnitte 32 der Spule strukturiert ist, weist die rotierende elektrische Maschine 110 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Isolierbauteil 70 auf, das zum separaten Bedecken der schlitzgehaltenen Abschnitte 31 und der Spulenendabschnitte 32 der Spule 30 vorgesehen ist.
Das Isolierbauteil 70 der rotierenden elektrischen Maschine 110 gemäß der zweiten Ausführungsform weist erste Abschnitte 71 auf, die jeweils in einem Bereich, der dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31 der Spule 30 entspricht, angeordnet sind. Das Isolierbauteil 70 weist ferner zweite Abschnitte 72 auf, die jeder separat von den ersten Abschnitten 71 vorgesehen sind, die in einem Bereich, der dem Spulenendabschnitt 32 entspricht, angeordnet sind und die teilweise mit den ersten Abschnitten 71 überlappen. Die Anzahl erster Abschnitte 71 und die Anzahl zweiter Abschnitte 72 sind beide zwei.
Insbesondere sind die ersten Abschnitte 71 des Isolierbauteils 70 jeweils durch Biegen eines im Wesentlichen länglichen Blattisolierbauteils in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise vorgesehen. Jeder erste Abschnitt 71 ist derart vorgesehen, dass sich jeder erste Abschnitt 71 von dem Zentrum der Spule 30 nach außen erstreckt, so dass er den zugeordneten schlitzgehaltenen Abschnitt 31 bedeckt. Die zweiten Abschnitte 72 des Isolierbauteils 70 sind aus einem dehnbaren Material, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), gemacht. Die zweiten Abschnitte 72 sind jeweils durch Biegen eines im Wesentlichen länglichen Blattisolierbauteils in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise vorgesehen. Jeder zweite Abschnitt 72 ist derart vorgesehen, dass sich jeder zweite Abschnitt 72 von dem Zentrum der Spule 30 nach außen erstreckt, so dass er den zugeordneten Spulenendabschnitt 32 bedeckt. Enden der zweiten Abschnitte 72 überlappen mit Enden der ersten Abschnitte 71. Das Isolierbauteil 70 ist nicht mit einem Abschnitt, der in einer balgartigen Weise gefaltet ist, vorgesehen.
Ausgenommen der Ausgestaltungen, die oben beschrieben wurden, ist die zweite Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform.
Wirkungen der Struktur der zweiten Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform erzielt Wirkungen, die unten beschrieben werden.
Wie oben erwähnt wurde, weist das Isolierbauteil 70 gemäß der zweiten Ausführungsform auf: die ersten Abschnitte 71, die jeweils in einem Bereich, der dem schlitzgehaltenen Abschnitt 31 der Spule 30 entspricht, angeordnet sind; und die zweiten Abschnitte 72, die jeweils separat von den ersten Abschnitten 71 vorgesehen sind, die in einem Bereich, der dem Spulenendabschnitt 32 entspricht, angeordnet sind und die teilweise mit den ersten Abschnitten 71 überlappen. Somit würde, falls eine relative Positionsfehlausrichtung zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 71 und 72 des Isolierbauteils 70 aufgrund eines Formens (oder Verformens) der Spule 30 auftritt, die zweite Ausführungsform ein Freiliegen des Leiterdrahts 40 verhindern, da die ersten und zweiten Abschnitte 71 und 72 miteinander überlappen.
Variationen
Es ist zu verstehen, dass die Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, nicht einschränkend, sondern in allen Aspekten veranschaulichend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die Beschreibung der Ausführungsformen, sondern durch die Ansprüche definiert und umfasst alle Abwandlungen und Variationen, die in der Bedeutung und dem Umfang äquivalent zu den Ansprüchen sind.
Als Beispiel ist in der ersten und der zweiten Ausführungsform der Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum nach außen entfernt angeordnet ist, mit dem neutralen Punkt verbunden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung ein Verbinden eines anderen Abschnitts des Leiterdrahts als des Abschnitts des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum nach außen entfernt angeordnet ist, mit dem neutralen Punkt aufweisen, solange der Leiterdraht den nach außen angeordneten Abschnitt aufweist.
Als Beispiel weist in der ersten und der zweiten Ausführungsform das Isolierbauteil eine Blattform auf und ist in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ kann das Isolierbauteil eine Röhrenform (z.B. eine zylindrische Form) aufweisen.
Als Beispiel ist das Isolierbauteil gemäß der ersten Ausführungsform (zweiten Ausführungsform) derart strukturiert, dass sich das Isolierbauteil entsprechend einer Verformung der Spule während ihres Formungsprozesses verformt, da das Isolierbauteil in einer balgartigen Weise gefaltet ist (die ersten und zweiten Abschnitte des Isolierbauteils teilweise miteinander überlappen). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung ein Bewirken umfassen, dass sich das Isolierbauteil entsprechend einer Verformung der Spule während ihres Formungsprozesses verformt, mit einer Ausgestaltung, die nicht ein Falten des Isolierbauteils in einer balgartigen Weise oder ein teilweises Überlappen der ersten und zweiten Abschnitte umfasst.
Als Beispiel bedeckt in der ersten Ausführungsform das einzelne Isolierbauteil die Spule. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ kann, wie in 20 dargestellt ist, ein Isolierbauteil 80, das in zwei Isolierbauteile (d.h. ein Isolierbauteil 80a und ein Isolierbauteil 80b) geteilt ist, vorbereitet werden, und das Isolierbauteil 80, das in zwei Isolierbauteile (d.h. die Isolierbauteile 80a und 80b) geteilt ist, kann auf der Spule 30 (oder der Rolle 60) angeordnet werden.
Als Beispiel sind in der ersten Ausführungsform Abschnitte des Isolierbauteils, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Grenze zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt und dem Spulenendabschnitt entsprechen, und Abschnitte des Isolierbauteils, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Oberseite des Spulenendabschnitts entsprechen, beide mehr als einmal gefaltet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ können lediglich Abschnitte des Isolierbauteils, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Grenze zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt und dem Spulenendabschnitt entsprechen, oder Abschnitte des Isolierbauteils, die jeweils einem Bereich angrenzend an die Oberseite des Spulenendabschnitts entsprechen, mehr als einmal gefaltet sein.
Als Beispiel umfassen die erste und die zweite Ausführungsform ein Vorsehen der ersten und zweiten Spulen, von denen jede eine Einzelschichtschleifenwicklungsspule ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ kann jede Spule aus den dritten Spulen, von denen jede eine Doppelschichtschleifenwicklungsspule ist, bestehen.
Als Beispiel umfassen die erste und die zweite Ausführungsform ein Vorsehen von 48 Schlitzen in dem Statorkern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung ein Vorsehen einer beliebigen anderen Anzahl von Schlitzen als 48 in dem Statorkern umfassen.
Bezugszeichenliste

10: Rotor
20: Stator
21: Statorkern
21c: Endfläche
22: Schlitz
30, 30a, 30b, 30c: Spule
31, 31a, 31b, 31c: schlitzgehaltener Abschnitt
32, 32a, 32b, 32c: Spulenendabschnitt
40: Leiterdraht
50: Isolierbauteil
50a: Isolierbauteil (erstes Isolierbauteil)
50b: Isolierbauteil (zweites Isolierbauteil)
51, 51a, 51b: Ende
311: Grenze
321: Oberseite
70: Isolierbauteil
71: erster Abschnitt
72: zweiter Abschnitt
80: Isolierbauteil
100, 110: rotierende elektrische Maschine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2941164 [0002, 0003, 0004, 0005]

Claims

Stator mit: einem Statorkern; und einer Spule, die auf dem Statorkern angeordnet ist, welche Spule durch Wickeln eines Leiterdrahts ausgebildet ist, bei dem ein Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an ein Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, mit einer Leistungszufuhr verbunden ist, und ein Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, mit einem neutralen Punkt verbunden ist.
Stator nach Anspruch 1, bei dem die Spule eine Doppelschichtschleifenwicklungsspule aufweist, die ein Paar von schlitzgehaltenen Abschnitten, die in einem Schlitz des Statorkerns gehalten werden, aufweist, von denen einer der schlitzgehaltenen Abschnitte auf einer ersten Umfangsseite gelegen und in einem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes angeordnet ist, der andere schlitzgehaltene Abschnitt auf einer zweiten Umfangsseite gelegen und in einem Radialeinwärtsabschnitt des Schlitzes angeordnet ist.
Stator nach Anspruch 2, bei dem die Spule ferner einen Spulenendabschnitt aufweist, der von einer Endfläche des Statorkerns, die in eine Drehachsenrichtung gewandt ist, vorsteht, und der Stator ferner ein ringförmiges Isolierbauteil aufweist, das derart angeordnet ist, dass sich das Isolierbauteil von dem Zentrum der Spule nach außen erstreckt und die schlitzgehaltenen Abschnitte und den Spulenendabschnitt der Spule in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise bedeckt.
Stator nach Anspruch 3, bei dem das ringförmige Isolierbauteil eine Blattform aufweist und in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, und ein Abschnitt der Spule, der einem Abschnitt des Leiterdrahts angrenzend an das Wicklungszentrum der Spule entspricht und mit der Leistungszufuhr verbunden ist, innerhalb eines inneren Abschnitts des Isolierbauteils, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet ist, und ein Abschnitt der Spule, der einem von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernten Abschnitt des Leiterdrahts entspricht und mit dem neutralen Punkt verbunden ist, angrenzend an eine Öffnung des Isolierbauteils, das in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, angeordnet ist.
Stator nach Anspruch 4, bei dem die Spule mehrfach in einer Anzahl ist, welche Spulen angrenzend aneinander angeordnet sind, der schlitzgehaltene Abschnitt einer der angrenzenden Spulen und der schlitzgehaltene Abschnitt der anderen angrenzenden Spule in demselben Schlitz angeordnet sind, und ein erstes Isolierbauteil, das den schlitzgehaltenen Abschnitt, der in einem Radialeinwärtsabschnitt des selben Schlitzes angeordnet ist, bedeckt, in Richtung auf einen Radialeinwärtsabschnitt des Statorkerns offen ist, und ein zweites Isolierbauteil, das den schlitzgehaltenen Abschnitt, der in einem Radialauswärtsabschnitt des Schlitzes angeordnet ist, bedeckt, in Richtung auf einen Radialauswärtsabschnitt des Statorkerns offen ist.
Stator nach Anspruch 4 oder 5, bei dem in dem Isolierbauteil, das eine Blattform aufweist und in einer im Wesentlichen U-förmigen Weise gebogen ist, ein Ende an der Öffnung einer im Wesentlichen U-Form von einem äußersten Wicklungsabschnitt der Spule nach außen vorsteht.
Stator nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Isolierbauteil derart strukturiert ist, dass sich das Isolierbauteil entsprechend einer Verformung der Spule während ihres Formungsprozesses verformt.
Stator nach Anspruch 7, bei dem mindestens ein Abschnitt des Isolierbauteils, der einem Bereich angrenzend an eine Grenze zwischen dem schlitzgehaltenen Abschnitt und dem Spulenendabschnitt entspricht, oder ein Abschnitt des Isolierbauteils, der einem Bereich angrenzend an eine Oberseite des Spulenendabschnitts entspricht, mehr als einmal gefaltet ist, und mit dem Isolierbauteil, das zum Bedecken der Spule angeordnet ist, ein Bereich des gefalteten Abschnitts des Isolierbauteils angrenzend an das Zentrum in einem gefalteten Zustand ist, und ein äußerer Bereich des gefalteten Abschnitts des Isolierbauteils in einer Umfangsrichtung des ringförmigen Isolierbauteils gespreizt ist.
Stator nach Anspruch 8, bei dem der gefaltete Abschnitt des Isolierbauteils in einer balgartigen Weise gefaltet ist.
Stator nach Anspruch 7, bei dem das Isolierbauteil einen ersten Abschnitt, der in einem Bereich, der einem der schlitzgehaltenen Abschnitte der Spule entspricht, angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt, der separat von dem ersten Abschnitt vorgesehen ist, der in einem Bereich, der dem Spulenendabschnitt entspricht, angeordnet ist, und der mit dem ersten Abschnitt teilweise überlappt, aufweist.
Rotierende elektrische Maschine mit: einem Rotor; und einem Stator, der so angeordnet ist, dass er dem Rotor gegenüberliegt, bei der der Stator einen Statorkern, und eine Spule, die auf dem Statorkern angeordnet ist, welche Spule durch Wickeln eines Leiterdrahts ausgebildet ist, aufweist, und ein Abschnitt des Leiterdrahts, der angrenzend an ein Wicklungszentrum der Spule angeordnet ist, mit einer Leistungszufuhr verbunden ist, und ein Abschnitt des Leiterdrahts, der von dem Wicklungszentrum der Spule nach außen entfernt angeordnet ist, mit einem neutralen Punkt verbunden ist.