DE112018002256T5

DE112018002256T5 - Statorkern für eine elektrische rotationsmaschine, stator, elektrische rotationsmaschine, fluidpumpe, verfahren zum herstellen eines statorkerns für eine elektrische rotationsmaschine, sowie verfahren zum herstellen eines stators

Info

Publication number: DE112018002256T5
Application number: DE112018002256.0T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Daito; Taishi YAMAMOTO; Takayuki Onihashi; Kazuyuki Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-02-20
Also published as: JPWO2018198562A1; WO2018198562A1; CN110521085A

Abstract

Eine Mehrzahl von magnetischen Polstücken (2) und eine Mehrzahl von Jochstücken (3) sind so ausgebildet, dass sie abwechselnd in einer Ringform angeordnet sind, wobei jedes magnetische Polstück (2) einen ersten hinteren Jochbereich (5) und einen Zahnbereich (6) aufweist, der in Richtung einer Innenseite (X2) in Radialrichtung (X) von dem ersten hinteren Jochbereich (5) vorsteht, jedes Jochstück (3) einen zweiten hinteren Jochbereich (7) aufweist, und wenn die ersten hinteren Jochbereiche (5) der magnetischen Polstücke (2) und die zweiten hinteren Jochbereiche (7) der Jochstücke (3) in einer geraden Form entwickelt werden, wobei deren Längsseitenrichtungen (Z) miteinander ausgerichtet sind, sich eine äußerste Umfangsposition (71) des zweiten hinteren Jochbereichs (7) jedes Jochstücks (3) an einer Position auf einer Vorsprungseite (X2) jedes Zahnbereichs (6) in der Richtung (X) senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung (Z) befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, einen Stator, eine elektrische Rotationsmaschine, eine Fluidpumpe, ein Verfahren zum Herstellen eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, mit welchen eine Kostenverringerung erzielt wird.
Stand der Technik
Als ein Weg zum Erzielen eines hohen Wirkungsgrades und einer Größenverringerung einer elektrischen Rotationsmaschine kann die Dichte der Spulen erhöht werden, die um einen Stator für eine elektrische Rotationsmaschine gewickelt sind. In diesem Fall ist der Stator für eine elektrische Rotationsmaschine so ausgebildet, dass ein Isolator an einem Kern angebracht ist und eine Spule in konzentrierter Art und Weise gewickelt wird, so dass der Spulenwiderstand verringert wird und die Kupferverluste verringert werden, was zu einem hohen Wirkungsgrad und einer Größenverringerung führt. Als ein Weg zum Verbessern der Bearbeitbarkeit, wenn Spulen mit hoher Dichte gewickelt werden, kann ein Kern vom Teilungstyp verwendet werden, wobei der Statorkern in mehrere Stücke geteilt ist.
Beispielsweise sind Biegungsbereiche an Teilen ausgebildet, die beiden Seiten jedes Zahnbasis-Endes eines hinteren Jochs entsprechen. Das gurtförmige hintere Joch, das eine Mehrzahl von Zähnen aufweist, ist an den Biegungsbereichen gebogen, die im hinteren Joch ausgebildet sind. Demzufolge wird das hintere Joch in eine Ringform verformt, so dass es einen Statorkern für einen Elektromotor bildet. Mit dieser Konfiguration wird die Spulenmenge erhöht (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
Literaturverzeichnis
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 11-262203 A
Zusammenfassung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Im Fall eines herkömmlichen Statorkerns gilt Folgendes: Wenn der Statorkern in einer geraden Form vorgegeben wird, ist die äußere Peripherie eines hinteren Jochbereichs weiter von der Zahn-Innendurchmesserseite entfernt als die äußere Peripherie des benachbarten Zahnbereichs. Dadurch wird das Problem verursacht, dass die Ausbeute in einem Prozess zum Stanzen eines Statorkerns verringert wird, und dass die Kosten steigen.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das obige Problem zu lösen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, einen Stator, eine elektrische Rotationsmaschine, eine Fluidpumpe, ein Verfahren zum Herstellen eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Stators anzugeben, mit welchen eine Kostenverringerung erzielt wird.
Lösung der Probleme
Ein Statorkern für eine elektrischen Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, der gebildet wird, indem eine Mehrzahl von Flächenkörper-Materialien in Axialrichtung gestapelt werden, wobei eine Mehrzahl von magnetischen Polstücken und eine Mehrzahl von Jochstücken so ausgebildet sind, dass sie abwechselnd in Ringform angeordnet sind. Jedes magnetische Polstück hat einen ersten hinteren Jochbereich und einen Zahnbereich, der in Richtung einer Innenseite in Radialrichtung von dem ersten hinteren Jochbereich aus vorsteht. Jedes Jochstück hat einen zweiten hinteren Jochbereich.
Die Enden in der Umfangsrichtung des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks und des zweiten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, sind mittels eines Biegungsbereichs verbunden, der biegbar ist. Ein hinterer Jochbereich des Statorkerns ist aus den ersten hinteren Jochbereichen und den zweiten hinteren Jochbereichen gebildet. Mindestens eines der Jochstücke ist mit einem Teilungsbereich zur Teilung in Umfangsrichtung versehen.
Wenn die ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke in einer ebenen Form entwickelt werden, wobei deren Längsseitenrichtungen miteinander ausgerichtet sind, befindet sich die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs jedes Jochstücks an derselben Position in Radialrichtung wie die äußerste Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks, oder befindet sich an der Position einer Vorsprungseite (Innenseite in Radialrichtung) jedes Zahnbereichs, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks.
Ein Stator gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: Den oben genannten Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine; und eine Spule, die um jeden Zahnbereich des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum ausgebildet ist, wobei ein Isolator dazwischen angeordnet ist.
Eine elektrische Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: Den oben genannten Stator; und einen Rotor, der mit einem Abstand von einer Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist.
Eine Fluidpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine elektrische Rotationsmaschine, die einen Stator inklusive des oben genannten Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine und eine um jeden Zahnbereich des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum ausgebildete Spule, wobei ein Isolator dazwischen angeordnet ist, sowie einen Rotor aufweist, der mit einem Abstand von einer Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist; und einen Rahmen, der um eine Außenumfangsfläche des Stators für eine elektrische Rotationsmaschine herum ausgebildet ist, wobei sich ein Fluid in Axialrichtung bewegt, und wobei das Fluid durch einen Spalt geht, der zwischen dem Rahmen und jedem Jochstück des Statorkerns des Stators ausgebildet ist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: einen Schritt zum Auslegen, in einem dünnen Flächenkörper, von zwei der Flächenkörper-Materialien für den Statorkern in einer geraden Form, wobei die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke miteinander ausgerichtet sind, so dass die Zahnbereiche von einem der zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials in einander entgegengesetzte Richtungen weisen und die Jochstücke von einem der zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials einander gegenüberliegen, und zum Stanzen der zwei Flächenkörper-Materialien aus dem dünnen Flächenkörper.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Schritt zum Anordnen der Zahnbereiche des Statorkerns in einer gebogenen Ringform, so dass sie in Richtung einer Außenseite in Radialrichtung der Ringform vorstehen, und zum Wickeln eines Leiterdrahts um jeden Zahnbereich des Statorkerns auf, wobei ein Isolator dazwischen angeordnet ist, so dass eine Spule gebildet wird.
Wirkung der Erfindung
Der Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, der Stator, die elektrische Rotationsmaschine, die Fluidpumpe, das Verfahren zum Herstellen eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine, sowie das Verfahren zum Herstellen eines Stators gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine Kostenverringerung.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Stators unter Verwendung eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine zeigt, gemäß Ausführungsform 1.
2 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der in 1 gezeigte Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist.
3 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht des in 2 gezeigten Statorkerns.
4 ist eine Draufsicht, die das leere Layout des in 2 gezeigten Statorkerns zeigt.
5 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Zustands zeigt, in welchem ein Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist.
6 ist eine Draufsicht, die das leere Layout des Statorkerns in dem in 5 gezeigten Vergleichsbeispiel zeigt.
7 ist eine Draufsicht, die ein Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den in 1 gezeigten Statorkern herum zeigt.
8 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die das in 7 gezeigte Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt.
9 ist eine Draufsicht, die den nächsten Schritt in dem in 7 gezeigten Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt.
10 ist eine Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Verfahrens zum Ausbilden von Spulen um einen Statorkern herum zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die das Vergleichsbeispiel des Verfahrens zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die einen Bereich veranschaulicht, wo eine Spule um den Statorkern herumgewickelt ist, wie in 2 gezeigt.
13 ist eine Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Bereichs zeigt, wo eine Spule um einen Statorkern herumgewickelt ist.
14 ist eine Draufsicht, die das Vergleichsbeispiel eines Bereichs zeigt, wo eine Spule um den Statorkern herumgewickelt ist.
15 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Zustands zeigt, in welchem der Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 in einer ebenen Form entwickelt ist.
16 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht des in 15 gezeigten Statorkerns.
17 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine zeigt, gemäß Ausführungsform 2.
18 ist eine Draufsicht, die das leere Layout zeigt, bei welchem der in 17 gezeigte Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist.
19 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Treibstoffpumpe zeigt, die den Statorkern verwendet, wie in 17 gezeigt.
20 ist eine Schnittansicht der in 19 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie A-A.
21 ist eine Schnittansicht, die ein Vergleichsbeispiel einer Treibstoffpumpe zeigt.
22 ist eine Draufsicht, die das leere Layout zeigt, in welchem ein Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, der eine andere Konfiguration hat, gemäß Ausführungsform 2, in einer ebenen Form entwickelt ist.
23 ist eine Schnittansicht der in 19 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie A-A, bei welcher die in 22 gezeigte Konfiguration verwendet wird.
24 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den in 1 gezeigten Statorkern herum zeigt.
25 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den in 1 gezeigten Statorkern herum zeigt.
26 ist eine Schnittansicht der in 19 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie A-A, bei welcher die in 1 gezeigte Konfiguration verwendet wird.
27 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Treibstoffpumpe zeigt, die den Statorkern verwendet, der mittels des in 24 oder 25 gezeigten Verfahrens ausgebildet wird.
28 ist eine Schnittansicht der in 27 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie B-B.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform 1
1 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Stators unter Verwendung eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine zeigt, gemäß Ausführungsform 1. 2 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der in 1 gezeigte Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des in 2 gezeigten Statorkerns. 4 ist eine Draufsicht, die das leere Layout des in 2 gezeigten Statorkerns zeigt. 5 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Zustands zeigt, in welchem ein Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist. 6 ist eine Draufsicht, die das leere Layout des Statorkerns in dem in 5 gezeigten Vergleichsbeispiel zeigt.
7 ist eine Draufsicht, die ein Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den in 2 gezeigten Statorkern herum zeigt. 8 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die das in 7 gezeigte Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt. 9 ist eine Draufsicht, die den nächsten Schritt in dem in 7 gezeigten Verfahren zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt. 10 ist eine Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Verfahrens zum Ausbilden von Spulen um einen Statorkern herum zeigt. 11 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die das Vergleichsbeispiel des Verfahrens zum Ausbilden von Spulen um den Statorkern herum zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die einen Bereich veranschaulicht, wo eine Spule um den Statorkern herumgewickelt ist, wie in 2 gezeigt. 13 ist eine Draufsicht, die ein Vergleichsbeispiel eines Bereichs zeigt, wo eine Spule um einen Statorkern herumgewickelt ist. 14 ist eine Draufsicht, die das Vergleichsbeispiel des Bereichs zeigt, wo eine Spule um den Statorkern herumgewickelt ist. 15 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Zustands zeigt, in welchem der Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 in einer ebenen Form entwickelt ist.
16 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht des in 15 gezeigten Statorkerns. In der folgenden Beschreibung werden die Richtungen in einem Statorkern 1 für eine elektrische Rotationsmaschine wie folgt bezeichnet: Umfangsrichtung Z, Axialrichtung Y, Radialrichtung X, Außenseite X1 in Radialrichtung X, sowie Innenseite X2 in Radialrichtung X. Die Axialrichtung Y ist die gleiche wie die Richtung einer Drehwelle einer elektrischen Rotationsmaschine, die von dem Statorkern 1 gebildet wird. Demzufolge ist in 1 die Axialrichtung Y senkrecht zur Zeichenebene, und sie ist in der Zeichnung nicht gezeigt.
Gemäß 1 weist ein Stator 11 den Statorkern 1, einen Isolator 12 und eine Spule 13 auf. Der Statorkern 1 wird gebildet, indem eine Mehrzahl von dünnen Flächenkörper-Materialien 10 in Axialrichtung Y gestapelt werden. Der Statorkern 1 wird ausgebildet, indem eine Mehrzahl von magnetischen Polstücken 2 und eine Mehrzahl von Jochstücken 3 abwechselnd in Ringform angeordnet werden. Hier ist ein Beispiel gezeigt, in welchem sechs magnetische Polstücke 2 und sechs Jochstücke 3 ausgebildet sind.
Jedes magnetische Polstück 2 hat einen ersten hinteren Jochbereich 5 und einen Zahnbereich 6. Der erste hintere Jochbereich 5 ist so ausgebildet, dass er in der Umfangsrichtung Z verläuft. Demzufolge deckt sich die Längsseitenrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 mit der Umfangsrichtung Z. Der Zahnbereich 6 ist so ausgebildet, dass er in Richtung der Innenseite X2 in der Radialrichtung X vorsteht, und zwar von der Mittelposition in Umfangsrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 aus.
Demzufolge ist die Längsseitenrichtung X des Zahnbereichs 6 die gleiche wie die Radialrichtung X. Außerdem ist die Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 die gleiche wie die Innenseite X2 in der Radialrichtung X. Außerdem ist die Seite X1 gegenüber der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 die gleiche wie die Außenseite X1 in der Radialrichtung X.
Eine Seitenfläche, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in der Radialrichtung X des ersten hinteren Jochbereichs 5 verläuft, wird als Innenseitenfläche 54 bezeichnet, und eine Seitenfläche, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X verläuft, wird als Außenseitenfläche 53 bezeichnet. Die Innenseitenfläche 54 des ersten hinteren Jochbereichs 5 ist in einer Bogenform ausgebildet, die sich in Richtung der Außenseite X1 in Radialrichtung X wölbt. Die Spule 13 wird ausgebildet, indem ein Leiterdraht 19 um den Zahnbereich 6 des magnetischen Polstücks 2 herumgewickelt wird, wobei der Isolator 12 dazwischen angeordnet ist. Flanschbereiche 61 sind so ausgebildet, dass sie auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung Z am Ende der Innenseite X2 in der Radialrichtung X des Zahnbereichs 6 vorstehen. Die Flanschbereiche 61 halten die Spule 13.
Jedes Jochstück 3 hat einen zweiten hinteren Jochbereich 7. Der zweite hintere Jochbereich 7 ist so ausgebildet, dass er in der Umfangsrichtung Z verläuft, wie beim ersten hinteren Jochbereich 5. Demzufolge ist die Längsseitenrichtung Z des zweiten hinteren Jochbereichs 7 die gleiche wie die Umfangsrichtung Z. Eine Seitenfläche, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in der Radialrichtung X des ersten hinteren Jochbereichs 7 verläuft, wird als Innenseitenfläche 74 bezeichnet, und eine Seitenfläche, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X verläuft, wird als Außenseitenfläche 73 bezeichnet. Ein hinterer Jochbereich 4 des Statorkerns 1 ist aus den ersten hinteren Jochbereichen 5 und den zweiten hinteren Jochbereichen 7 gebildet.
Wie in 1 gezeigt, ist der Winkel, der von beiden Enden 52 (siehe 3) in der Umfangsrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstücke 2, die in der Ringform angeordnet sind, hinsichtlich des Mittelpunkts Q der Ringform gebildet wird, als ein erster Winkel θ1 definiert. Außerdem ist der Winkel, der von beiden Enden 72 (siehe 3) in der Umfangsrichtung Z des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem Jochstück 3 hinsichtlich des Mittelpunkts Q der Ringform gebildet wird, als ein zweiter Winkel θ2 definiert.
Um eine große Wicklungsfläche für die Spule 13 zu gewährleisten, die auf dem Zahnbereich 6 ausgebildet werden soll, ist hier der erste Winkel θ1 so vorgegeben, dass er größer ist als der zweite Winkel θ2. Der Punkt, der mit dem Mittelpunkt Q der Ringform für das magnetische Polstück 2 zusammenfällt, ist als Mittelpunkt Q1 definiert. Der Punkt, der mit dem Mittelpunkt Q der Ringform für das Jochstück 3 zusammenfällt, ist als Mittelpunkt Q2 definiert.
Wie in 2 und 3 gezeigt, gilt Folgendes: Wenn der Statorkern 1 in einer geraden Form entwickelt ist, so dass die Längsseitenrichtung Z der ersten hinteren Jochbereiche 5 der magnetischen Polstücke 2 und die Längsseitenrichtung Z der zweiten hinteren Jochbereiche 7 der Jochstücke 3 miteinander ausgerichtet sind, befindet sich die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 jedes Jochstücks 3 an einer Position, die um eine Länge H1 in Richtung der Vorsprungseite X2 (Innenseite X2 in Radialrichtung X) des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zu der entwickelten Längsseitenrichtung Z versetzt ist, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 jedes magnetischen Polstücks 2. Mit anderen Worten: Diese Position ist eine um die Länge H1 in Richtung der Vorsprungseite X2 in der Längsseitenrichtung X des Zahnbereichs 6 verschobene Position.
Die äußerste Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 des magnetischen Polstücks 2 ist eine Position auf der äußersten Seite X1 in der Radialrichtung X der Außenseitenfläche 53 des ersten hinteren Jochbereichs 5. Die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 des magnetischen Polstücks 3 ist eine Position auf der äußersten Seite X1 in der Radialrichtung X der Außenseitenfläche 73 des zweiten hinteren Jochbereichs 7.
Um den Versatz bzw. die Verschiebung um die Länge H1 durchzuführen, wie oben beschrieben und wie in 3 gezeigt, wird die Position entsprechend dem Mittelpunkt Q2 der Ringform für das Jochstück 3 um die Länge H1 in Richtung der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung Z versetzt, und zwar verglichen mit der Position entsprechend dem Mittelpunkt Q1 der Ringform für das magnetische Polstück 2.
Im Statorkern 1 ist ein Biegungsbereich 9, der gebogen werden kann, zwischen den Enden 52 und 72 in Umfangsrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 des magnetischen Polstücks 2 und des zweiten hinteren Jochbereichs 7 des Jochstücks 3 ausgebildet, die einander in der Umfangsrichtung Z benachbart sind, so dass die Enden 52 und 72 miteinander verbunden werden. Der Biegungsbereich 9 ist so ausgebildet, dass er dünn ist, so dass der Biegungsbereich 9 leicht gebogen werden kann. Mindestens eines der Jochstücke 3 hat einen Teilungsbereich 8. Als ein Beispiel wird hier die Teilung an einem Ende in der Umfangsrichtung Z des Jochstücks 3 vorgenommen, d. h. an der Grenze zwischen dem Jochstück 3 und dem magnetischen Polstück 2.
Der Teilungsbereich 8 ist nicht auf die obige Position beschränkt. Der Teilungsbereich kann am Zentrum in Umfangsrichtung Z des Jochstücks 3 ausgebildet sein. Hier ist das Beispiel gezeigt, bei welchem der Teilungsbereich 8 in einem einzigen Jochstück 3 ausgebildet ist, aber ohne Einschränkung darauf können auch Teilungsbereiche 8 in zwei Jochstücken 3 ausgebildet sein. Am Teilungsbereich 8 ist ein Verbindungsvorsprung 81 auf der einen Seite ausgebildet, und eine Verbindungsvertiefung 82 ist auf der anderen Seite ausgebildet. Das Verbinden wird mittels des Verbindungsvorsprungs 81 und der Verbindungsvertiefung 82 durchgeführt, die miteinander zusammengepasst werden.
In der folgenden Beschreibung gilt im Zusammenhang mit 1 und 2 Folgendes: Die Längsseitenrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 und zweiten hinteren Jochbereichs 7 fällt mit der Umfangsrichtung Z zusammen, und daher kann diese Richtung als die Längsseitenrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 und des zweiten hinteren Jochbereichs 7 bezeichnet werden. Außerdem fällt in 1 und 2 die Längsseitenrichtung X des Zahnbereichs 6 mit der Radialrichtung X zusammen, und daher kann diese Richtung als die Längsseitenrichtung X des Zahnbereichs 6 bezeichnet werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Stators 11 für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 beschrieben, konfiguriert wie oben beschrieben. Wie in 4 gezeigt, werden zunächst Flächenkörper-Materialien 10 zum Ausbilden des Statorkerns 1 gestanzt, indem sie hier als ein Paar von oberen und unteren Flächenkörper-Materialien 10 aus einem dünnen Flächenkörper 21 ausgestanzt werden, der beispielsweise aus einem elektromagnetischen Stahlblech gebildet ist.
Jedes Flächenkörper-Material 10 ist in einer geraden Form ausgebildet, wobei die Längsseitenrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 jedes magnetischen Polstücks 2 und die Längsseitenrichtung Z des zweiten hinteren Jochbereichs 7 jedes Jochstücks 3 miteinander ausgerichtet sind und das magnetische Polstück 2 und die Jochstücke 3 abwechselnd angeordnet sind.
Zu diesem Zeitpunkt gilt Folgendes: Um keinen Verschnitt beim dünnen Flächenkörper 21 zu verursachen, werden zwei Flächenkörper-Materialien 10 parallel angeordnet, so dass deren Zahnbereiche 6 in einander entgegengesetzten Richtungen vorgegeben sind, und jeder Zahnbereich 6 von dem einen Flächenkörper-Material 10 befindet sich zwischen den Zahnbereichen 6 des anderen Flächenkörper-Materials 10.
Die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 jedes Jochstücks 3 befindet sich an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung Z, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2, und daher kann die Breite W1 in Längsseitenrichtung X des dünnen Flächenkörpers 21 verringert werden. Außerdem ist der erste Winkel θ1 des ersten hinteren Jochbereichs 5 so vorgegeben, dass er größer ist als der zweite Winkel θ2 des zweiten hinteren Jochbereichs 7.
Daher ist die Länge in Umfangsrichtung Z des ersten hinteren Jochbereichs 5 als eine Bogenform länger als die Länge der Umfangsrichtung Z des zweiten hinteren Jochbereichs 7 vorgegeben. Im Ergebnis wird es einfach, die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 auf eine Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung Z vorzugeben, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 des magnetischen Polstücks 2.
Der Grund dafür ist folgender. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, gilt Folgendes: Um die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 auf eine Position vorzugeben, die um die Länge H1 in Richtung der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung Z versetzt ist, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 des magnetischen Polstücks 2, ist die Position entsprechend dem Mittelpunkt Q2 der Ringform für das Jochstück 3 auf eine Position vorgegeben, die um die Länge H1 in Richtung der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung Z versetzt ist, und zwar verglichen mit der Position entsprechend dem Mittelpunkt Q1 der Ringform für das magnetische Polstück 2. Dadurch kann das Vorgeben auf einfache Weise durchgeführt werden.
Hier wird zum Erläutern der Wirkungen der bei der vorliegenden Ausführungsform 1 beschriebenen Konfiguration ein in 5 und 6 gezeigtes Vergleichsbeispiel beschrieben. 5 und 6 sind Ansichten, die jeweils den in 3 und 4 bei der obigen Ausführungsform 1 gezeigten Ansichten entsprechen. Wie auch bei der vorliegenden Ausführungsform 1 sind Flächenkörper-Materialien 110 eines Statorkerns 101, der in dem Vergleichsbeispiel gezeigt ist, so ausgebildet, dass die magnetischen Polstücke und Jochstücke abwechselnd angeordnet sind.
Wie in 5 gezeigt, befindet sich indessen eine äußerste Umfangsposition 171 eines zweiten hinteren Jochbereichs jedes Jochstücks an einer Position auf der Außenseite X1 in Radialrichtung X, und zwar verglichen mit einer äußersten Umfangsposition 151 eines ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks.
Wie in 6 gezeigt, hat in diesem Fall, für den Fall, dass ein leeres Layout auf einem dünnen Flächenkörper 121 in der gleichen Anordnung wie bei der obigen Ausführungsform 1 vorgenommen wird, der dünne Flächenkörper 121 in dem Vergleichs beispiel eine Breite W2 in der Längsseitenrichtung X. Da die Flächenkörper-Materialien 10, 110, die als Statorkerne ausgestanzt sind, bei der Ausführungsform 1 und im Vergleichsbeispiel die gleiche Fläche haben, und auch die gleiche Länge in Längsseitenrichtung Z, wird die benötigte Materialmenge durch die Breiten W1, W2 in Längsseitenrichtung X bestimmt.
Da sich die äußerste Umfangsposition 171 des zweiten hinteren Jochbereichs des Jochstücks an einer Position auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X befindet, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 151 des ersten hinteren Jochbereichs des magnetischen Polstücks, muss die Breite W2 in der Radialrichtung X des dünnen Flächenkörpers 121 im Vergleichsbeispiel größer sein als die Breite W1 in der Radial richtung X des dünnen Flächenkörpers 21, gezeigt bei der obigen Ausführungsform 1.
Das heißt, in dem Vergleichsbeispiel gilt Folgendes: Falls ein Statorkern 1 ähnlich demjenigen bei der vorliegenden Ausführungsform 1 ausgebildet wird, so wird eine größere Materialmenge für den dünnen Flächenkörper 121 als bei der vorliegenden Ausführungsform 1 benötigt, so dass die Material-Ausnutzungsrate verringert wird und die Kosten erhöht werden. Daher gilt bei der vorliegenden Ausführungsform 1 verglichen mit dem Vergleichsbeispiel Folgendes: Die Breite W1 des dünnen Flächenkörpers 21 ist verringert, die Material-Ausnutzungsrate ist hoch, und die Kosten sind verringert.
Wie in 4 gezeigt, werden die zwei Flächenkörper-Materialien 10 gestanzt, die in dem dünnen Flächenkörper 21 im Layout angeordnet sind, und eine vorbestimmte Anzahl der Flächenkörper-Materialien 10 werden in Axialrichtung Y gestapelt und dann durch Rundhämmern in Axialrichtung Y fixiert (nicht dargestellt). Wie in 2 gezeigt, wird folglich der Statorkern 1 in einer geraden Form inklusive der Mehrzahl von magnetischen Polstücken 2 und der Mehrzahl von Jochstücken 3 ausgebildet.
Als Nächstes wird der Isolator 12 am Zahnbereich 6 von jedem magnetischen Polstück 2 montiert, und die Spule 13 wird gebildet. Die Ausbildung der Spule 13 wird unter Bezugnahme auf 7 bis 9 beschrieben.Wie in 7 gezeigt, wird zunächst der Statorkern 1 in einer geraden Form in einer Ringform angeordnet, indem die Biegungs bereiche 9 des Statorkerns 1 gebogen und verzogen werden, so dass die Zahnbereiche 6 der magnetischen Polstücke 2 in Richtung der Außenseite X1 in Radialrichtung X vorstehen. Das heißt, die Zahnbereiche 6 des Statorkerns 1 sind in einer Ringform angeordnet, so dass sie in Richtungen vorstehen, die den Vorsprungsrichtungen in Richtung der Innenseite X2 in Radialrichtung X, gezeigt in 1, entgegengesetzt sind.
Als Nächstes wird ein Leiterdraht 19 um den Zahnbereich 6 eines jeden magnetischen Polstücks 2 mittels einer Wickelmaschine 20 gewickelt. Das heißt, die Wickelmaschine 20 wird in Richtung des Pfeils F um eine Rotationsachse E in Rotationsbewegung versetzt, so dass der Leiterdraht 19 um den Zahnbereich 6 des magnetischen Polstücks 2 gewickelt wird. Dadurch wird die Spule 13 gebildet. Da hier das Jochstück 3 mit nur dem zweiten hinteren Jochbereich 7 zu dem magnetischen Polstück 2 benachbart ist, kommt der Leiterdraht 19, der mittels der Wickelmaschine 20 gewickelt wird, nicht in Kontakt mit dem benachbarten magnetischen Polstück 2 und dem Jochstück 3. Demzufolge kann der Leiterdraht 19 leicht gewickelt werden.
Wenn die Ausbildung der Spule 13 um den Zahnbereich 6 des einen magnetischen Polstücks 2 herum abgeschlossen ist, wie in 9 gezeigt, wird der Statorkern 1 in Richtung des Pfeils G gedreht, so dass er sich bewegt, bis der Zahnbereich 6 eines weiteren benachbarten magnetischen Polstücks 2 in Richtung der Rotationsachse E der Wickel maschine 20 weist, und dann wird der Vorgang des Wickelns des Leiterdrahts 19 erneut durchgeführt. Der Vorgang des Wickelns des Leiterdrahts 19 wird wiederholt durchgeführt, so dass die Spulen 13 um die Zahnbereiche 6 sämtlicher magnetischen Polstücke 2 herum ausgebildet werden.
Hier wird zum Erläutern der bei der vorliegenden Ausführungsform 1 beschrie benen Konfiguration ein in 10 und 11 gezeigtes Vergleichsbeispiel beschrieben. 10 und 11 sind Ansichten, die jeweils den in 7 und 8 bei der obigen Ausführungsform 1 gezeigten Ansichten entsprechen. Ein Statorkern 101, der in dem Vergleichsbeispiel gezeigt ist, wird lediglich aus den magnetischen Polstücken 102 gebildet, im Gegensatz zu Ausführungsform 1.
Wie in 10 gezeigt, gilt Folgendes: Falls der Leiterdraht 19 mittels der Wickel maschine 20 auf die gleiche Weise wie bei der obigen Ausführungsform 1 gewickelt wird, berührt der Leiterdraht 19 das benachbarte magnetische Polstück 102 und beeinflusst dieses störend, so dass der Leiterdraht 19 nicht gewickelt werden kann. Um dieses Problem zu lösen, ist es demzufolge beispielsweise denkbar - wie in 11 gezeigt - dass ein Isolator 112 mit einer großen Dicke an dem magnetischen Polstück 102 ausgebildet wird und der Leiterdraht 19 mittels der Wickelmaschine 20 gewickelt wird, um eine Spule zu bilden.
In dem Vergleichsbeispiel ist die Spulen-Wicklungsfläche für ein magnetisches Polstück 102 verringert, und zwar verglichen mit dem magnetischen Polstück 2 bei der vorliegenden Ausführungsform 1. Das heißt, in dem Vergleichsbeispiel - verglichen mit der vorliegenden Ausführungsform 1 - ist die Anzahl von Wicklungs-Windungen des Leiterdrahts verringert, oder der Leiterdraht muss dünn sein, so dass das Leistungs vermögen der elektrischen Rotationsmaschine verringert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 kann daher - im Vergleich zum Vergleichsbeispiel - die Anzahl von Wicklungs-Windungen des Leiterdrahts erhöht werden, oder der Leiterdraht kann dick gemacht werden, so dass das Leistungsvermögen der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 ist außerdem, wie in 12 gezeigt, die Innenseitenfläche 54, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in Radialrichtung X des ersten hinteren Jochbereichs 5 des magnetischen Polstücks 2 verläuft, in einer Bogenform ausgebildet, die sich in Richtung der Außenseite X1 in Axialrichtung X wölbt. Daher ist es möglich, eine große Wicklungsfläche für die Spule 13 zu gewährleisten.
Hier wird zum Erläutern der Wirkungen der bei der vorliegenden Ausführungsform 1 beschriebenen Konfiguration ein in 13 und 14 gezeigtes Vergleichsbeispiel beschrieben. 13 und 14 sind Ansichten, die jeweils der in 12 bei der obigen Ausführungsform 1 gezeigten Ansicht entsprechen. Wie in 13 gezeigt, ist in dem Vergleichsbeispiel eine Innenseitenfläche 154, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in Radialrichtung X eines hinteren Jochbereichs 105 des magnetischen Polstücks 102 verläuft, in einer geraden Form entwickelt. Eine Spule 113 ist auf dem Isolator 112 ausgebildet. Verglichen mit der vorliegenden Ausführungsform 1 ist daher die Wicklungsfläche für die Spule 113 um die kreuzschraffierten Bereiche S in 14 verringert.
Das heißt, bei dem Vergleichsbeispiel - verglichen mit der vorliegenden Ausführungsform 1 - ist die Anzahl von Wicklungs-Windungen des Leiterdrahts verringert, oder der Leiterdraht muss dünn sein, so dass das Leistungsvermögen der elektrischen Rotationsmaschine verringert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 kann daher - im Vergleich zum Vergleichsbeispiel - die Anzahl von Wicklungs-Windungen des Leiterdrahts erhöht werden, oder der Leiterdraht kann dick gemacht werden, so dass das Leistungsvermögen der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird.
Wie in 1 gezeigt, werden als Nächstes die Zahnbereiche 6 der magnetischen Polstücke 2 so angeordnet, dass sie in Richtung der Innenseite X2 in Radialrichtung X vorstehen, und die Biegungsbereiche 9 des Statorkerns 1 werden so gebogen, dass der Statorkern 1 in einer Ringform geschlossen wird. Dann werden die Verbindungsvertiefung 82 und der Verbindungsvorsprung 81 des Jochstücks 3 miteinander zusammengepasst.
Nach dem Zusammenpassen werden die zusammengepassten Teile mittels einer Schweiß einrichtung, wie z. B. mit einem Wolfram-Inertgassschweißen (TIG) von der Außenseite X1 in der Radialrichtung X aus verbunden, so dass sie integriert sind. Dadurch wird der Stator 11 gebildet.
Wenn der Statorkern 1 gebogen wird, um in einer Ringform ausgebildet zu werden, wie oben beschrieben, dann wird dafür gesorgt, dass der Mittelpunkt Q1 für das magnetische Polstück 2 und der Mittelpunkt Q2 für das Jochstück 3, die in 3 gezeigt sind, mit dem Mittelpunkt Q der Ringform zusammenfallen, so dass der Stator 11 leicht in einer Ringform ausgebildet werden kann. Daher werden die Rundheit des Stators 11 und die Koaxilität zwischen der Außenseite X1 und der Innenseite X2 in Radialrichtung X verbessert. Demzufolge können Vibrationen und Störungen der elektrischen Rotationsmaschine unterbunden werden.
Bei der obigen Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem bei dem in einer geraden Form entwickelten Statorkern 1, so dass die Längsseitenrichtung Z der ersten hinteren Jochbereiche 5 der magnetischen Polstücke 2 und die Längsseitenrichtung Z der zweiten hinteren Jochbereiche 7 der Jochstücke 3 miteinander ausgerichtet sind, sich die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 jedes Jochstücks 3 an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 in Richtung X senkrecht zu der entwickelten Längsseitenrichtung Z befindet, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Pol stück 2.
Beispielsweise können sich die äußerste Umfangsposition 71 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem Jochstück 3 und die äußerste Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2 an derselben Position in Radialrichtung X befinden. Selbst in diesem Fall kann der dünne Flächenkörper 21, der in 4 gezeigt ist, mit der gleichen Breite W1 ausgebildet werden, und folglich können die gleichen Wirkungen wie bei der obigen Ausführungsform 1 geboten werden.
Bei der obigen Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gezeigt, in welchem die Biegungsbereiche 9 so ausgebildet sind, dass sie dünn sind, so dass sie leicht gebogen werden können, aber dieses Beispiel ist nicht einschränkend. Ein weiteres Beispiel wird unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschrieben. 15 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Zustands zeigt, in welchem der Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 in einer ebenen Form entwickelt ist. 16 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht des in 15 gezeigten Statorkerns.
Hier wird der Fall beschrieben, bei welchem die Konfiguration eines Biegungsbereichs 209, über welchen der erste hintere Jochbereich 5 des magnetischen Polstücks 2 und der zweite hintere Jochbereich 7 des Jochstücks 3 verbunden sind, sich von derjenigen bei der obigen Ausführungsform 1 unterscheidet. Die übrigen Teile sind die gleichen wie bei der obigen Ausführungsform 1, und daher wird deren Beschreibung weggelassen, wenn es zweckmäßig ist. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist der Biegungsbereich 209 mittels einer Ausnehmung ausgebildet, die eine V-Form hat, und zwar auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X.
Bei dem Statorkern 1, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, wird der Biegungsbereich 209 gebogen, der in einer V-Form ausgebildet ist, und zwar zwischen dem ersten hinteren Jochbereich 5 von jedem magnetischen Polstück 2 und dem zweiten hinteren Jochbereich 7 von jedem Jochstück 3. Folglich wird verhindert, dass die Biegungsposition variabel ist, und der Bereich, auf welchen Belastungen ausgeübt werden, kann klar definiert werden. Das bedeutet Folgendes: Während sich die Belastungen in den Scheitelbereichen 28 der V-Form des Biegungsbereichs 209 konzentrieren, wird der Statorkern 1 in einer geraden Form in eine zylindrische Ringform gebracht, wie z. B. in 1 gezeigt, so dass die Positionen an den Biegungsbereichen 209 des Statorkerns 1 konstant gehalten werden können und folglich ein stabiler Statorkern 1 zur Verfügung gestellt werden kann.
Bei der obigen Ausführungsform 1 ist das Beispiel gezeigt, in welchem - nachdem die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 von einem magnetischen Polstück 2 ausgebildet worden ist - der Leiterdraht 19 nicht kontinuierlich verwendet wird, um die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 eines anderen magnetischen Polstücks 2 auszubilden, das in der Umfangsrichtung Z benachbart ausgebildet ist, aber dieses Beispiel ist nicht einschränkend. Weitere Beispiele werden unter Bezugnahme auf 24 und 25 beschrieben.
Wie in 24 gezeigt, gilt Folgendes: Für den Fall, dass - nachdem die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 eines magnetischen Polstückes 2 ausgebildet worden ist - die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 eines anderen magnetischen Polstücks 2 benachbart in der Umfangsrichtung Z ausgebildet wird, wird der Wicklungs-Abschlussbereich der Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 des vorherigen magnetischen Polstückes 2 nicht abgeschnitten, und der Wicklungsvorgang wird für den Zahnbereich 6 des anderen magnetischen Polstücks 2 kontinuierlich durchgeführt, das in der Umfangsrichtung Z benachbart ist, so dass der Leiterdraht 19 kontinuierlich verwendet wird. In diesem Fall geht der Leiterdraht 19 als ein Überbrückungsdraht 405 auf dem zweiten hinteren Jochbereich 7 zwischen den Zahnbereichen 6 hindurch, die in Umfangsrichtung Z benachbart sind.
Als ein weiteres Beispiel gilt Folgendes, wie in 25 gezeigt: In einem Fall, in dem - nachdem die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 von einem magnetischen Polstück 2 ausgebildet worden ist - die Spule 13 auf dem Zahnbereich 6 eines weiteren magnetischen Polstücks 2 ausgebildet wird, das mittels einer Mehrzahl von Stücken davon in der Umfangsrichtung Z getrennt ist, wird der Wicklungs-Abschlussbereich der Spule 13 des Zahnbereichs 6 des vorherigen magnetischen Polstücks 2 nicht geschnitten, und der Wicklungsvorgang wird für den Zahnbereich 6 des weiteren magnetischen Polstücks 2 durchgeführt, das durch die Mehrzahl von Stücken davon in der Umfangsrichtung Z getrennt ist, so dass der Leiterdraht 19 kontinuierlich verwendet wird.
In diesem Fall geht der Leiterdraht 19 als ein Überbrückungsdraht 405 auf den ersten hinteren Jochbereichen 5 und den zweiten hinteren Jochbereichen 7 zwischen den Zahnbereichen 6 hindurch, auf welchen die Spulen 13 ausgebildet sind. Diese Konfiguration wird beispielsweise für den Fall einer dreiphasigen elektrischen Rotationsmaschine genutzt.
Bei dem Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, dem Verfahren zum Herstellen des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine, sowie dem Verfahren zum Herstellen des Stators gemäß Ausführungsform 1, die wie oben konfiguriert sind, gilt Folgendes: Der Statorkern ist aus einer Mehrzahl von magnetischen Polstücken und einer Mehrzahl von Jochstücken gebildet. Wenn der Statorkern in einer geraden Form entwickelt ist, so dass die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke miteinander ausgerichtet sind, dann befindet sich die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem Jochstück an einer Position auf der Vorsprungseite des Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück. Demzufolge kann der Statorkern mit niedrigen Kosten hergestellt werden.
Außerdem sind in einem dünnen Flächenkörper zwei Flächenkörper-Materialien für den Statorkern in einer geraden Form entwickelt, wobei die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke miteinander ausgerichtet sind, so dass die Zahnbereiche des einen von den zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials in Richtungen weisen, die einander entgegengesetzt sind, und die Jochstücke von einem der zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials einander entgegengesetzt sind, und dann werden die zwei Flächenkörper-Materialien aus dem dünnen Flächenkörper ausgestanzt. Daher ist es möglich, die Herstellung durchzuführen, wobei die Breite des dünnen Flächenkörpers minimiert ist.
Außerdem ist der erste Winkel, der von beiden Enden in der Umfangsrichtung des ersten hinteren Jochbereichs von jedem der magnetischen Polstücke gebildet ist, die in Ringform angeordnet sind, hinsichtlich des Mittelpunkts der Ringform, größer vorgegeben als der zweite Winkel, der von beiden Enden in der Umfangsrichtung des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem Jochstück gebildet ist, hinsichtlich des Mittelpunkts der Ringform. Wenn der Statorkern in einer geraden Form entwickelt ist, so dass die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke miteinander ausgerichtet sind, dann kann die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem Jochstück daher leicht an einer Position auf der Vorsprungseite des Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung angeordnet werden, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück. Außerdem ist es möglich, eine große Wicklungsfläche für eine Spule zu gewährleisten.
Außerdem gilt Folgendes: Wenn der Statorkern in einer geraden Form entwickelt ist, so dass die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstück miteinander ausgerichtet sind, dann befindet sich die Position, die dem Mittelpunkt der Ringform für das Jochstück entspricht, an einer Position auf der Vorsprungseite des Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung, und zwar verglichen mit der Position, die dem Mittelpunkt der Ringform für das magnetische Pol stück entspricht.
Wenn der Statorkern in einer geraden Form entwickelt ist, so dass die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstück miteinander ausgerichtet sind, dann kann die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem Jochstück daher leicht an einer Position auf der Vorsprungseite des Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung angeordnet werden, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück. Außerdem kann der Statorkern leicht in Ringform ausgebildet werden, und die Rundheit des Statorkerns und die Koaxilität zwischen der Außenseite und der Innenseite in der Radialrichtung sind verbessert.
Demzufolge können Vibrationen und Störungen der elektrischen Rotationsmaschine unterbunden werden, und die Qualität der elektrischen Rotationsmaschine kann verbessert werden.
Da außerdem die Innenseitenfläche, die in der Axialrichtung auf der Innenseite in der Radialrichtung des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück verläuft, in einer Bogenform ausgebildet ist, die sich in Richtung der Außenseite in Radialrichtung wölbt, ist es möglich, eine große Wicklungsfläche für eine Spule zu gewährleisten.
Außerdem wird in einem Zustand, in welchem die Verbindungsteile zwischen den ersten hinteren Jochbereichen der magnetischen Polstücke und den zweiten hinteren Jochbereichen der Jochstücke des Statorkerns gebogen sind, so dass die Zahnbereiche in Richtung der Außenseite in der Radialrichtung der Ringform vorstehen, ein Leiterdraht um jeden Zahnbereich des Statorkerns gewickelt, und zwar mit einem Isolator dazwischen, so dass eine Spule gebildet wird. Demzufolge können die Spulen leicht geformt werden. Im Ergebnis wird es möglich, einen Leiterdraht mit hoher Geschwindigkeit zu wickeln, und die Herstellungskosten können verringert werden.
Für den Fall wiederum, dass das Wicklen mit dem Statorkern erfolgt, der in einer geraden Form vorgegeben ist, ist es nötig, dass eine Wickelmaschine zu der Position des benachbarten magnetischen Polstücks bewegt wird. Daher wird Zeit benötigt, um die Wicklungsarbeit durchzuführen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 kann jedoch die Arbeitszeit verkürzt werden, es wird die Produktivität verbessert, die Investition in Ausrüstung kann verringert werden, und die Herstellungskosten können verringert werden.
Außerdem können die Biegungsbereiche mittels Einschnitten ausgebildet werden, die eine V-Form haben, und zwar auf der Außenseite in Radialrichtung. Daher ist es möglich, einen instabilen Zustand zu verhindern, wenn der gerade geformte Statorkern in eine ringförmige Zylinderform gebracht wird, so dass der Statorkern noch genauer in einer Ringform ausgebildet werden kann.
Außerdem befindet sich für den Fall, dass die Spulen über einen Überbrückungsdraht gebildet sind, der zwischen den Zahnbereichen hindurchgeht, die in Umfangsrichtung benachbart sind, der Überbrückungsdraht auf dem zweiten hinteren Jochbereich zwischen den benachbarten Zahnbereichen, auf welchen die Spulen ausgebildet sind, oder für den Fall, dass die Spulen über einen Überbrückungsdraht gebildet sind, der zwischen den Zahnbereichen hindurchgeht, die voneinander mittels eines oder mehrerer Bereiche in Umfangsrichtung getrennt sind, befindet sich der Überbrückungsdraht auf dem ersten hinteren Jochbereich und dem zweiten hinteren Jochbereich zwischen den Zahnbereichen, auf welchen die Spulen ausgebildet sind. Daher kann die elektrische Verbindung zwischen den Spulen leicht hergestellt werden.
Ausführungsform 2
17 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine zeigt, gemäß Ausführungsform 2. 18 ist eine Draufsicht, die das leere Layout zeigt, bei welchem der in 17 gezeigte Statorkern in einer ebenen Form entwickelt ist. 19 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Treibstoffpumpe zeigt, die eine elektrische Rotationsmaschine aufweist, welche den Statorkern verwendet, wie in 17 gezeigt.
20 ist eine Schnittansicht der in 19 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie A-A. 21 ist eine Schnittansicht, die ein Vergleichsbeispiel einer Treibstoffpumpe zeigt. 22 ist eine Draufsicht, die das leere Layout zeigt, in welchem ein Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, der eine andere Konfiguration hat, gemäß Ausführungsform 2, in einer ebenen Form entwickelt ist. 23 ist eine Schnittansicht der in 19 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie A-A, bei welcher die in 22 gezeigte Konfiguration verwendet wird.
In 17 und 18 sind die gleichen Teile wie diejenigen bei der obigen Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Beschreibung wird weggelassen. Bei der obigen Ausführungsform 1 ist das Beispiel gezeigt, bei welchem sich die Außenseitenflächen 53, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X der ersten hinteren Jochbereiche 5 der magnetischen Polstücke 2 verlaufen, und die Außenseitenflächen 73, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X der zweiten hinteren Jochbereiche 7 der Jochstücke 3 verlaufen, im Wesentlichen auf demselben Umfang befinden, wie in 1 gezeigt.
Die vorliegende Ausführungsform 2 zeigt wiederum den Fall, in welchem sich dann - wenn der Statorkern 1 in einer Ringform ausgebildet ist - eine äußerste Umfangsposition 271 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem der Jochstücke 3, die in einer Ringform angeordnet sind, an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6 befindet, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2. Außerdem wird ein Beispiel beschrieben, wobei eine elektrische Rotationsmaschine 15, die den Stator 11 unter Verwendung des Statorkern 1 wie oben beschrieben ausgebildet hat, für eine Treibstoffpumpe 30 verwendet wird.
Bei dem ringförmigen Statorkern 1 befindet sich eine Außenseitenfläche 273, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem Jochstück 3 verläuft, an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6, und zwar im Vergleich zu der Außenseitenfläche 53, die in der Axialrichtung Y auf der Außenseite X1 in der Radialrichtung X des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2 verläuft. Daher befindet sich bei dem ringförmigen Statorkern 1 die äußerste Umfangsposition 271 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem Jochstück 3 an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6, und zwar im Vergleich zu der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2.
Außerdem befinden sich - wie bei der obigen Ausführungsform 1 und wie in 18 gezeigt - in dem Statorkern 1 in einer geraden Form, wobei die Längsseitenrichtung Z der ersten hinteren Jochbereiche 5 der magnetischen Polstücke 2 und die Längsseitenrichtung Z der zweiten hinteren Jochbereiche 7 der Jochstücke 3 miteinander ausgerichtet sind, die äußerste Umfangsposition 271 des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem Jochstück 3 an einer Position auf der Vorsprungseite X2 des Zahnbereichs 6, und zwar im Vergleich zu der äußersten Umfangsposition 51 des ersten hinteren Jochbereichs 5 von jedem magnetischen Polstück 2. Wie in dem in 4 gezeigten Fall kann daher bei der obigen Ausführungsform 1 der dünne Flächenkörper 21 mit der gleichen Breite W1 ausgebildet sein, und demzufolge können die gleichen Wirkungen wie bei der obigen Ausführungsform 1 geboten werden.
Der Stator 11 wird unter Verwendung des in 17 und 18 gezeigten Statorkerns 1 ausgebildet, wie bei der obigen Ausführungsform 1. Als Nächstes wird ein Beispiel beschrieben, bei welchem die elektrische Rotationsmaschine 15, die den Stator 11 verwendet, für die Treibstoffpumpe 30 verwendet wird, und zwar unter Bezugnahme auf 19 und 20.Die elektrische Rotationsmaschine 15 weist den Stator 11, einen Rotor 14 und eine Drehwelle 16 auf. Der Rotor 14 ist mit einem Abstand H2 von der Innenumfangsfläche des Stators 11 angeordnet, so dass er damit konzentrisch ist.
Die Drehwelle 16 lässt den Rotor 14 rotieren. Auf der Unterseite in der Axialrichtung Y des Rotors 14 ist ein Pumpenrad bzw. Impeller 33 an der Drehwelle 16 angebracht. Die Treibstoffpumpe 30 hat die elektrische Rotationsmaschine 15 innerhalb des Rahmens 17 und fördert den Treibstoff in der Axialrichtung Y Wie in 20 gezeigt, ist ein Spalt 31 zwischen dem Rahmen 17 und jedem Jochstück 3 des Statorkerns 1 des Stators 11 für eine elektrische Rotationsmaschine 15 ausgebildet.
Durch den Spalt 31 geht der Treibstoff in Richtung des Pfeils D in der Axialrichtung Y hindurch. Beide Enden in der Axialrichtung Y der Drehwelle 16 sind in Bezug auf den Rahmen 17 mittels Haltebereichen 32 positioniert. Der Rahmen 17 ist so bearbeitet, dass er ausgezogene Bereiche 505 auf den Seiten des Haltebereichs 32 ausbildet, so dass der Stator 11 am Rahmen 17 fixiert wird.
Als Nächstes wird der Betrieb der Treibstoffpumpe 30 gemäß Ausführungsform 2 beschrieben, die wie oben beschrieben konfiguriert ist. Die Treibstoffpumpe 30 versetzt den Impeller 33, der mit dem Rotor 14 verbunden ist, in Rotation, so dass der Treibstoff in Richtung des Pfeils D angesaugt wird, wie in 19 gezeigt. Der angesaugte Treibstoff wird zur Oberseite hin in der Axialrichtung Y durch den Rotor 14 und den Stator 11 herausgelassen. Wie in 20 gezeigt, geht zu diesem Zeitpunkt der Treibstoff durch den Abstand H2 zwischen dem Rotor 14 und dem Stator 11 sowie den Spalt 31 zwischen dem Stator 11 und dem Rahmen 17 hindurch. Demzufolge werden die Treibstoff-Strömungspfade vergrößert, so dass das Leistungsvermögen der Treibstoffpumpe 30 verbessert werden kann.
Hier wird zum Erläutern der Wirkungen der bei der vorliegenden Ausführungsform 2 beschriebenen Konfiguration ein in 21 gezeigtes Vergleichsbeispiel beschrieben. 21 ist eine Ansicht, die der in 20 gezeigten Ansicht entspricht, bei der vorliegenden Ausführungsform 2. Wie in 21 gezeigt, gibt es in dem Vergleichsbeispiel so gut wie keinen Spalt zwischen einem Rahmen 117 und magnetischen Polstücken 102. Das heißt, bei dem Vergleichsbeispiel sind Spalte 31, wie bei der vorliegenden Ausführungsform 2 vorgesehen, nicht ausgebildet, und daher sind - verglichen mit der vorliegenden Ausführungsform 2 - die Treibstoff-Strömungsrate und das Leistungsvermögen der Treibstoffpumpe 30 verringert. Verglichen mit dem Vergleichsbeispiel ist daher bei der vorliegenden Ausführungsform 2 die Treibstoff-Strömungsrate erhöht, und das Leistungsvermögen der Treibstoffpumpe 30 ist verbessert.
Ein weiteres Beispiel der vorliegenden Ausführungsform 2 wird unter Bezugnahme auf 22 und 23 beschrieben. In dem obigen Beispiel von Ausführungsform 2 ist die Breite in der Radialrichtung X des magnetischen Polstücks 2 nahezu die gleiche wie diejenige bei der obigen Ausführungsform 1.Daher steht die Innenseitenfläche 274, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in der Radialrichtung X des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem magnetischen Polstück 2 verläuft, zu dem Bereich bzw. der Fläche vor, wo die Spule 13 um den Zahnbereich 6 herum ausgebildet ist, wie in der 20 gezeigt.
Um dies zu verhindern, ist - wie in 22 und 23 gezeigt - die Breite in der Radialrichtung X von jedem magnetischen Polstück 2 so vorgeben, dass sie kleiner ist als diejenige bei der obigen Ausführungsform 1. Wie in 24 gezeigt, steht folglich eine Innenseitenfläche 374, die in der Axialrichtung Y auf der Innenseite X2 in der Radialrichtung X des zweiten hinteren Jochbereichs 7 von jedem magnetischen Polstück 2 verläuft, nicht zu dem Bereich vor, wo die Spule 13 um den Zahnbereich 6 herum ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die gleiche Wicklungsfläche für die Spule 13 wie bei der obigen Ausführungsform 1 zur Verfügung zu stellen.
Wie in der Schnittansicht in 26 dargestellt, kann als ein weiteres Beispiel für eine Treibstoffpumpe, die auf die gleiche Weise konfiguriert ist wie die in 19 gezeigte Treibstoffpumpe, die in 1 im Querschnitt entlang der Linie A-A gezeigte Konfiguration haben. Bei der Treibstoffpumpe 30, die in 26 gezeigt ist, ist ein Formharz-Bereich 500 so ausgebildet, dass er zumindest die gesamten Spulen 13 des Stators 11 bedeckt, hier also die Gesamtheit des Stators 11.
Da der Formharz-Bereich 500 die gesamten Spulen 13 bedeckt, wie viorstehend beschrieben, wird die Wärme, die erzeugt wird, wenn die Spulen 13 mit Energie beaufschlagt werden, auf den Formharz-Bereich 500 übertragen, und demzufolge wird sie leichter abgeführt. Daher kann der Stator 11 verkleinert werden. Da ferner die Form der Spulen 13 von dem Formharz-Bereich 500 beibehalten wird, ist es möglich, eine Verformung der Form der Spulen 13 infolge von Vibrationen der elektrischen Rotationsmaschine während des Betriebs, Vibrationen, die auftreten, wenn der Stator 11 belastet wird, oder dergleichen, zu verhindern.
Folglich kann der Kontakt der Spulen 13 mit den magnetischen Polstücken 2 oder den Jochstücken 3 verhindert werden, der infolge der Verformung der Form der Spulen 13 auftreten würde. Außerdem verhindert der Formharz-Bereich 500, dass Materialien, wie z. B. eine Kühlflüssigkeit für den Stator 11, Treibstoff oder Öl, die zum Betreiben der elektrischen Rotationsmaschine verwendet werden, an den Spulen 13 anhaftet, so dass eine Verschlechterung der Spulen 13 unterbunden werden kann.
Als noch ein weiteres Beispiel für eine Treibstoffpumpe zeigt 27 eine Schnittansicht, die die Konfiguration einer Treibstoffpumpe zeigt, die den Stator verwendet, wobei Spulen mittels des in 24 oder 25 gezeigten Verfahrens ausgebildet sind. 28 ist eine Schnittansicht der in 27 gezeigten Treibstoffpumpe entlang der Linie B-B. Bei der Treibstoffpumpe 30, die in 27 und 28 gezeigt ist, ist ein Formharz-Bereich 503 so ausgebildet, dass er auch die Überbrückungsdrähte 405 sowie die gesamten Spulen 13 des Stators 11 bedeckt.
Außerdem ist ein Auslassanschluss 506 zum Herauslassen von Treibstoff aus der Treibstoffpumpe 30 integral an dem Formharz-Bereich 503 angeformt. Da der Auslassanschluss 506 integral angeformt ist, wie oben beschrieben, ist außerdem ein Leitungsdraht 406 von der Spule 13 so angeordnet, dass er außerhalb der Formharz-Bereichs 503 freiliegt.
Eine solche Konfiguration stellt zusätzlich zu den Wirkungen, die in dem Fall des oben beschriebenen Formharz-Bereichs 500 erzielt werden, eine Wirkung zum Unterbinden einer störenden Beeinflussung zwischen dem Überbrückungsdraht 405 und dem Rahmen 17 bereit, der sich auf der Außenseite in der Radialrichtung X des Stators 11 befindet, da der Auslassanschluss 506 integral an den Formharz-Bereich 503 angeformt ist.
Da der Stator 11 und der Rahmen 17 integral ausgebildet sind, ist es außerdem nicht nötig, den Stator 11 mittels Auszug-Bearbeitung zu fixieren, wie in 19 gezeigt, und demzufolge kann ein Verarbeitungsschritt zum Fixieren des Stators aus dem Zusammenbau-Prozess entfernt werden. Da der Stator integral ausgebildet ist, kann außerdem der Treibstoff-Auslassanschluss 506, der aus einem Harzmaterial gebildet ist, integral ausgebildet sein, und demzufolge kann ein Verarbeitungsschritt zum Bereitstellen des Auslassanschlusses 506 an den Rahmen 17 entfernt werden.
Die Formharz-Bereiche 500, 503 sind beispielsweise aus Polyphenylensulfidharz (PPS-Harz), Polyacetalharz (POM-Harz) oder Epoxidharz (EP-Harz) gebildet.
Der Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine, das Verfahren zum Herstellen des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine sowie das Verfahren zum Herstellen des Stators gemäß Ausführungsform 2, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, können die gleichen Wirkungen wie bei der obigen Ausführungsform 1 bieten. Außerdem weist die Treibstoffpumpe Folgendes auf: Eine elektrische Rotationsmaschine, die einen Rotor aufweist, der in einem Abstand von der Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist; sowie den Rahmen, der um die Außenumfangsfläche des Stators für eine elektrische Rotationsmaschine herum angebracht ist, wobei sich ein Fluid in der Axialrichtung bewegt und das Fluid durch den Spalt hindurchgeht, der zwischen dem Rahmen und jedem Jochstück des Statorkerns des Stators ausgebildet ist. Demzufolge sind die Strömungspfade vergrößert, durch welche ein Fluid hindurchgeht, so dass die Strömungsrate zunimmt und das Leistungsvermögen der Treibstoffpumpe verbessert wird.
Da außerdem die Haltebereiche zum Positionieren von beiden Enden in der Axialrichtung der Drehwelle der elektrischen Rotationsmaschine in Bezug auf den Rahmen ausgebildet sind, werden eine Verschiebung bzw. ein Versatz des Rotors in Axialrichtung, wenn der Treibstoff angesaugt wird, und eine Verschiebung bzw. ein Versatz in Axialrichtung infolge einer Magnetkraft von dem Stator während der Rotation des Rotors unterbunden, so dass eine stabile Treibstoffpumpe zur Verfügung gestellt werden kann. Da der Formharz-Bereich ausgebildet ist, der die Spulen bedeckt, kann außerdem eine Verschlechterung der Spulen verhindert werden.
Außerdem kann der Formharz-Bereich, der die Spulen bedeckt, so ausgebildet sein, dass er die Überbrückungsdrähte bedeckt, so dass eine Verschlechterung der Überbrückungsdrähte verhindert werden kann.
Außerdem weist die Fluidpumpe Folgendes auf: eine elektrische Rotationsmaschine, die den Stator aufweist, der Spulen hat, die um die Zahnbereiche des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum mit dazwischen angeordneten Isolatoren ausgebildet sind, und den Rotor aufweist, der in einem Abstand von der Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist; und den Rahmen, der um die Außenumfangsfläche des Stators für eine elektrische Rotationsmaschine herum angeordnet ist, wobei sich ein Fluid in der Axialrichtung bewegt, der Formharz-Bereich ausgebildet ist, der den Stator bedeckt und mit welchem der Rahmen und der Stator integral ausgebildet sind, und der Formharz-Bereich den Auslassanschluss zum Herauslassen des Fluids nach außen hat. Daher wird der Zusammenbau vereinfacht.
Bei der obigen Ausführungsform 2 ist die Treibstoffpumpe als ein Beispiel gezeigt. Ohne Einschränkung darauf kann jedoch die gleiche Konfiguration auf eine jegliche Treibstoffpumpe angewendet werden, welche ein Fluid in der Axialrichtung einer Drehwelle fördert, so dass die gleichen Wirkungen geboten werden können.
Obwohl die Beschreibung vorstehend in Bezug auf verschiedenartige beispielhafte Ausführungsformen und Implementierungen erfolgt ist, versteht es sich, dass die verschiedenartigen Merkmale, Aspekte und Funktionalität, die bei einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, in deren Anwendbarkeit nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt sind, bei welchen sie beschrieben werden, sondern dass sie stattdessen auch - allein oder in verschiedenen Kombinationen - bei einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung verwendet werden können.
Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen konzipiert werden können, die nicht beispielhaft veranschaulicht sind, ohne dass vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird. Beispielsweise kann zumindest eine der Bestandteilskomponenten modifiziert, hinzugefügt oder weggelassen werden. Zumindest eine der Bestandteilskomponenten, die in zumindest einer der bevorzugten Ausführungsformen erwähnt ist, kann ausgewählt und mit den Bestandteilskomponenten kombiniert werden, die bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform beschrieben ist.
Bezugszeichenliste

1: Statorkern
2: magnetisches Polstück
3: Jochstück
4: hinterer Jochbereich
5: erster hinterer Jochbereich
6: Zahnbereich
7: zweiter hinterer Jochbereich
8: Teilungsbereich
9: Biegungsbereich
10: Flächenkörper-Material
11: Stator
12: Isolator
13: Spule
14: Rotor
15: elektrische Rotationsmaschine
16: Drehwelle
17: Rahmen
19: Leiterdraht
20: Wickelmaschine
21: dünner Flächenkörper
28: Scheitelbereich
30: Treibstoffpumpe
31: Spalt
32: Haltebereich
51: äußerste Umfangsposition
52: beide Enden
53: Außenseitenfläche
54: Innenseitenfläche
61: Flanschbereich
71: äußerste Umfangsposition
72: beide Enden
73: Außenseitenfläche
74: Innenseitenfläche
81: Verbindungsvorsprung
82: Verbindungsvertiefung
101: Statorkern
102: magnetisches Polstück
105: hinterer Jochbereich
110: Flächenkörper-Material
112: Isolator
113: Spule
117: Rahmen
151: äußerste Umfangsposition
154: Innenseitenfläche
171: äußerste Umfangsposition
209: Biegungsbereich
271: äußerste Umfangsposition
273: Außenseitenfläche
274: Innenseitenfläche
374: Innenseitenfläche
405: Überbrückungsdraht
406: Leitungsdraht
500: Formharz-Bereich
503: Formharz-Bereich
505: ausgezogener Bereich
506: Auslassanschluss
Q: Mittelpunkt
Q1: Mittelpunkt
Q2: Mittelpunkt
X: Radialrichtung
X: Längsseitenrichtung
X1: Außenseite
X1: gegenüberliegende Seite
X2: Innenseite
X2: Vorsprungseite
Y: Axialrichtung
Z: Umfangsrichtung
Z: Längsseitenrichtung
θ1: erster Winkel
θ2: zweiter Winkel
H1: Länge
H2: Abstand
W1: Breite
W2: Breite

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 11262203 A [0004]

Claims

Statorkern einer elektrischen Rotationsmaschine, der so ausgebildet ist, dass eine Mehrzahl von Flächenkörper-Materialien in einer Axialrichtung gestapelt ist, wobei - eine Mehrzahl von magnetischen Polstücken und eine Mehrzahl von Jochstücken so ausgebildet sind, dass sie abwechselnd in einer Ringform angeordnet sind, - jedes magnetische Polstück einen ersten hinteren Jochbereich und einen Zahnbereich hat, der in Richtung einer Innenseite in Radialrichtung von dem ersten hinteren Jochbereich aus vorsteht, - jedes Jochstück einen zweiten hinteren Jochbereich hat, - die Enden in der Umfangsrichtung des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks und des zweiten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind, mittels eines Biegungsbereichs verbunden sind, der biegbar ist, - ein hinterer Jochbereich des Statorkerns aus den ersten hinteren Jochbereichen und den zweiten hinteren Jochbereichen gebildet ist, - mindestens eines der Jochstücke mit einem Teilungsbereich zur Teilung in Umfangsrichtung versehen ist, und - wenn die ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke in einer ebenen Form entwickelt werden, wobei deren Längsseitenrichtungen miteinander ausgerichtet sind, sich die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs jedes Jochstücks an derselben Position, in einer Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung, als eine äußerste Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks befindet, oder sich an einer Position auf einer Vorsprungseite jedes Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung befindet, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs jedes magnetischen Polstücks.
Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei ein erster Winkel θ1, der von beiden Enden in der Umfangsrichtung des ersten hinteren Jochbereichs von jedem der magnetischen Polstücke gebildet wird, die in der Ringform angeordnet sind, und zwar in Bezug auf einen Mittelpunkt Q1 der Ringform, größer ist als ein zweiter Winkel θ2, der von beiden Enden in der Umfangsrichtung des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem Jochstück gebildet wird, und zwar in Bezug auf einen Mittelpunkt Q2 der Ringform.
Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke in einer geraden Form entwickelt werden, wobei deren Längsseitenrichtung miteinander ausgerichtet sind, sich eine Position entsprechend dem Mittelpunkt Q2 der Ringform für jedes Jochstück an einer Position auf der Vorsprungseite jedes Zahnbereichs in der Richtung senkrecht zur entwickelten Längsseitenrichtung befindet, und zwar verglichen mit einer Position, die dem Mittelpunkt Q1 der Ringform entspricht, für jedes magnetische Pol stück.
Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder Biegungsbereich von einer Ausnehmung gebildet ist, die eine V-Form auf einer Außenseite in Radialrichtung hat, wenn die ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke in einer geraden Form entwickelt sind, wobei deren Längsseitenrichtungen miteinander ausgerichtet sind.
Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Innenseitenfläche, die in Axialrichtung auf einer Innenseite in Radialrichtung des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück verläuft, in einer Bogenform ausgebildet ist, die in Richtung einer Außenseite in der Radialrichtung gewölbt ist.
Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich die äußerste Umfangsposition des zweiten hinteren Jochbereichs von jedem der Jochstücke, die in der Ringform angeordnet sind, an einer Position auf einer Innenseite in der Radialrichtung befindet, und zwar verglichen mit der äußersten Umfangsposition des ersten hinteren Jochbereichs von jedem magnetischen Polstück.
Stator, der Folgendes aufweist: - einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und - eine Spule, die um jeden Zahnbereich des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum mit einem dazwischen angeordneten Isolator ausgebildet ist.
Stator nach Anspruch 7, wobei die Spulen mit einem Überbrückungsdraht ausgebildet sind, der zwischen den Zahnbereichen ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung benachbart sind, und sich der Überbrückungsdraht oberhalb des zweiten hinteren Jochbereichs zwischen den benachbarten Zahnbereichen befindet, die mit den Spulen versehen sind.
Stator nach Anspruch 7, wobei die Spulen mit einem Überbrückungsdraht ausgebildet sind, der zwischen den Zahnbereichen ausgebildet ist, die voneinander mittels einer Mehrzahl von Bereichen in der Umfangsrichtung getrennt sind, und wobei sich der Überbrückungsdraht oberhalb des ersten hinteren Jochbereichs und des zweiten hinteren Jochbereichs zwischen den Zahnbereichen befindet, die mit den Spulen versehen sind.
Stator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, der ferner einen Formharz-Bereich aufweist, der die Spulen bedeckt.
Stator nach Anspruch 8 oder 9, der ferner einen Formharz-Bereich aufweist, der die Spulen bedeckt, wobei der Formharz-Bereich so ausgebildet ist, dass er den Überbrückungsdraht bedeckt.
Elektrische Rotationsmaschine, die Folgendes aufweist: -einen Stator nach einem der Ansprüche 7 bis 11; und - einen Rotor, der in einem Abstand von einer Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch angeordnet ist.
Fluidpumpe, die Folgendes aufweist: - eine elektrische Rotationsmaschine, die Folgendes aufweist: - einen Stator, der einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 6 aufweist, und eine Spule, die um jeden Zahnbereich des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum mit einem dazwischen angeordneten Isolator ausgebildet ist, und - einen Rotor, der in einem Abstand von einer Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist; und - einen Rahmen, der um eine Außenumfangsfläche des Stators für eine elektrische Rotationsmaschine herum angeordnet ist, wobei sich ein Fluid in der Axialrichtung bewegt, und das Fluid durch einen Spalt hindurchgeht, der zwischen dem Rahmen und jedem Jochstück des Statorkerns des Stators ausgebildet ist.
Fluidpumpe nach Anspruch 13, wobei die elektrische Rotationsmaschine eine Drehwelle aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie den Rotor in Rotation versetzt und in Axialrichtung an einer Mittelposition des Rotors angeordnet ist, und wobei Haltebereiche zum Positionieren beider Enden in der Axialrichtung der Drehwelle in Bezug auf den Rahmen ausgebildet sind.
Fluidpumpe, die Folgendes aufweist: - eine elektrische Rotationsmaschine, die Folgendes aufweist: - einen Stator, der einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, und eine Spule, die um jeden Zahnbereich des Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine herum mit einem dazwischen angeordneten Isolator ausgebildet ist, und - einen Rotor, der in einem Abstand von einer Innenumfangsfläche des Stators angeordnet ist, so dass er damit konzentrisch ist; und - einen Rahmen, der um eine Außenumfangsfläche des Stators für eine elektrische Rotationsmaschine herum angeordnet ist, wobei sich ein Fluid in der Axialrichtung bewegt, und ein Formharz-Bereich ausgebildet ist, der den Stator bedeckt und mit welchem der Rahmen und der Stator integral ausgebildet sind, und der Formharz-Bereich einen Auslassanschluss zum Herauslassen des Fluids nach außen hat.
Verfahren zum Herstellen eines Statorkerns für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Schritt zum Auslegen, in einem dünnen Flächenkörper, von zwei der Flächenkörper-Materialien für den Statorkern in einer geraden Form, wobei die Längsseitenrichtung der ersten hinteren Jochbereiche der magnetischen Polstücke und die Längsseitenrichtung der zweiten hinteren Jochbereiche der Jochstücke miteinander ausgerichtet sind, so dass die Zahnbereiche von einem der zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials in einander entgegengesetzte Richtungen weisen und die Jochstücke von einem der zwei Flächenkörper-Materialien und die Zahnbereiche des anderen Flächenkörper-Materials einander gegenüberliegen, und zum Stanzen der zwei Flächenkörper-Materialien aus dem dünnen Flächenkörper.
Verfahren zum Herstellen eines Stators, der einen Statorkern für eine elektrische Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet, wobei das Verfahren einen Schritt zum Anordnen der Zahnbereiche des Statorkerns in einer gebogenen Ringform aufweist, so dass sie in Richtung einer Außenseite in einer Radialrichtung der Ringform vorstehen, und zum Wickeln eines Leiterdrahts um jeden Zahnbereich des Statorkerns mit einem dazwischen angeordneten Isolator, so dass eine Spule gebildet wird.