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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Als eine motorische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug ist eine motorische Antriebsvorrichtung bekannt, bei der ein Wechselrichter an einem Gehäuse eines Motors angebracht ist (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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LITERATURSTELLENLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
Japanische Patentanmeldung Nr. 2015-053772 -
INHALT DER ERFINDUNG
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TECHNISCHE AUFGABEN
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Bei der Integration des Motors und des Wechselrichters sind der Motor und der Wechselrichter innerhalb des Gehäuses elektrisch verbunden. Konventionell sind der Motor und der Wechselrichter über eine Sammelschiene und ein Verbindungselement elektrisch verbunden. Daher erhöht sich die Anzahl der Teile und für jedes Modell ist eine eigene Sammelschiene erforderlich.
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Ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Motors, der eine einfache elektrische Verbindung zwischen dem Motor und einem Wechselrichter innerhalb eines Gehäuses ermöglicht.
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LÖSUNGEN DER AUFGABEN
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Motor bereitgestellt, der aufweist: einen Rotor, der eine Motorwelle aufweist, die entlang einer Mittelachse angeordnet ist, die sich in eine Richtung erstreckt, einen Stator, der dem Rotor mit einem Zwischenraum in einer radialen Richtung gegenüberliegt, einen Wechselrichter, der elektrisch mit dem Stator verbunden ist, ein Gehäuse, das den Stator und den Wechselrichter aufnimmt, und ein Abdeckelement, das eine Gehäuseöffnung abdeckt. Das Gehäuse ist ein einzelnes Element, das aufweist: einen Statorgehäuseabschnitt, der den Stator aufnimmt, einen Wechselrichtergehäuseabschnitt, der sich auf einer radial äußeren Seite des Statorgehäuseabschnitts befindet und den Wechselrichter aufnimmt, und eine Trennwand, die sich zwischen dem Statorgehäuseabschnitt und dem Wechselrichtergehäuseabschnitt befindet. Die Gehäuseöffnung, durch die wenigstens ein Teil des Stators, ein Ende auf einer Seite in einer axialen Richtung der Trennwand und wenigstens ein Teil des Wechselrichtergehäuseabschnitts freigelegt sind, ist an einem Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung des Gehäuses bereitgestellt. Ein Dreiphasenspulendraht, der sich vom Stator aus erstreckt, geht durch das Ende der Trennwand zum Wechselrichter, erstreckt sich bis zum Wechselrichter und ist mit einem Verbindungsanschluss verbunden, der an einem Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung des Wechselrichters bereitgestellt ist.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Motor, der eine einfache elektrische Verbindung zwischen dem Motor und dem Wechselrichter im Inneren des Gehäuses ermöglicht, bereitgestellt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist eine Ansicht, die den Motor gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt und ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Abdeckelement abgenommen worden ist.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verbindungsabschnitt zwischen einem Wechselrichter und einem Spulendraht zeigt.
- 5 ist ein Schaltplan einer Spule.
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BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine in jeder Zeichnung dargestellte Z-Achsenrichtung ist eine vertikale Richtung Z, bei der eine positive Seite eine Oberseite ist und eine negative Seite eine Unterseite ist. Eine Y-Achsenrichtung ist eine Richtung parallel zu einer Mittelachse J, die sich in einer in jeder Zeichnung dargestellten Richtung erstreckt und ist eine Richtung orthogonal zur vertikalen Richtung Z. In der folgenden Beschreibung wird die Richtung parallel zur Mittelachse J, also die Y-Achsenrichtung, einfach als „axiale Richtung Y“ bezeichnet. Außerdem wird eine positive Seite in der axialen Richtung Y als „eine Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet und eine negative Seite in der axialen Richtung Y wird als die „andere Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet. Die in jeder Zeichnung dargestellte X-Achsenrichtung ist eine Richtung orthogonal sowohl zur axialen Richtung Y als auch zur vertikalen Richtung Z. In der folgenden Beschreibung wird die X-Achsenrichtung als eine „Breitenrichtung X“ bezeichnet. Außerdem wird eine positive Seite in der Breitenrichtung X als „eine Seite in der Breitenrichtung“ bezeichnet und eine negative Seite in der Breitenrichtung X wird als die „andere Seite in der Breitenrichtung“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die vertikale Richtung Z einer vorgegebenen Richtung.
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Darüber hinaus wird eine radiale Richtung um die Mittelachse J einfach als die „radiale Richtung“ bezeichnet und eine Umfangsrichtung um die Mittelachse J wird einfach als eine „Umfangsrichtung θ“ bezeichnet. Außerdem wird bei Betrachtung von der anderen Seite in der axialen Richtung zu der einen Seite in der axialen Richtung in der Umfangsrichtung θ eine im Uhrzeigersinn verlaufende Seite, d.h. die Seite, zu der ein Pfeil, der die Umfangsrichtung θ in der Zeichnung angibt, verläuft, als „eine Seite in der Umfangsrichtung“ bezeichnet, und eine gegen den Uhrzeigersinn verlaufende Seite, d.h. die Seite, die entgegengesetzt zu der Seite ist, zu der der Pfeil, der die Umfangsrichtung θ in der Zeichnung angibt, verläuft, wird als „die andere Seite in der Umfangsrichtung“ bezeichnet.
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Anzumerken ist, dass die vertikale Richtung, die Oberseite und die Unterseite lediglich Bezeichnungen zur Beschreibung einer relativen Positionsbeziehung jedes Abschnitts sind und dass eine tatsächliche Anordnungsbeziehung oder Ähnliches eine Anordnungsbeziehung sein kann, die von der durch diese Bezeichnungen angegebenen Anordnungsbeziehung verschieden ist.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, weist ein Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform auf: ein Gehäuse 10, einen Deckel 11, ein Abdeckelement 12, eine Sensorabdeckung 13, einen Rotor 20, der eine Motorwelle 21 aufweist, die entlang der Mittelachse J angeordnet ist, einen Stator 30, eine Wechselrichtereinheit 50, ein Verbindungselement 18 und eine Rotationsdetektionseinheit 70.
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Wie in 2 dargestellt, nimmt das Gehäuse 10 den Rotor 20, den Stator 30, die Rotationsdetektionseinheit 70 und die Wechselrichtereinheit 50 auf. Das Gehäuse 10 ist ein einzelnes Element. Das Gehäuse 10 ist beispielsweise durch Sandguss hergestellt. Das Gehäuse 10 weist auf: eine Umfangswand 10b, eine Bodenwand 10a, einen Lagerhalteabschnitt 10c und einen rechteckigen Rohrabschnitt 10e.
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Die Umfangswand 10b ist rohrförmig und umgibt den Rotor 20 und den Stator 30 auf der radial äußeren Seite des Rotors 20 und des Stators 30. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Umfangswand 10b eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, die an der Mittelachse J zentriert ist. Die Umfangswand 10b ist auf der einen Seite in der axialen Richtung offen. Die Umfangswand 10b weist eine Kühleinheit 60 auf, die den Stator 30 und die Wechselrichtereinheit 50 kühlt.
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Die Bodenwand 10a ist an einem Ende auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b bereitgestellt. Die Bodenwand 10a schließt die andere Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b ab. Die Bodenwand 10a weist einen Sensorgehäuseabschnitt 10g auf, der die Bodenwand 10a in der axialen Richtung Y durchdringt. Der Sensorgehäuseabschnitt 10g weist bei Betrachtung entlang der axialen Richtung Y eine Kreisform auf, die an der Mittelachse J zentriert ist. Die Bodenwand 10a und die Umfangswand 10b bilden einen Statorgehäuseabschnitt 14. Das heißt, das Gehäuse 10 weist den mit einem Boden versehenen rohrförmigen Statorgehäuseabschnitt 14 auf, der die Umfangswand 10b und die Bodenwand 10a aufweist.
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Der Lagerhalteabschnitt 10c weist eine zylindrische Form auf, die von einem Umfangsrand des Sensorgehäuseabschnitts 10g an einer Fläche auf der einen Seite in der axialen Richtung der Bodenwand 10a zu der einen Seite in der axialen Richtung vorsteht. Der Lagerhalteabschnitt 10c hält ein Lager, das die Motorwelle 21 auf der anderen Seite in der axialen Richtung eines später zu beschreibenden Rotorkerns 22 trägt.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, weist der rechteckige Rohrabschnitt 10e eine rechteckige Rohrform auf, die sich von der Umfangswand 10b nach oben erstreckt. Der rechteckige Rohrabschnitt 10e ist nach oben offen. In der vorliegenden Ausführungsform weist der rechteckige Rohrabschnitt 10e beispielsweise eine quadratische Rohrform auf. Wie in 2 dargestellt, ist eine Wand auf der anderen Seite in der axialen Richtung unter Wänden, die den rechteckigen Rohrabschnitt 10e bilden, mit einem oberen Ende der Bodenwand 10a verbunden. Der rechteckige Rohrabschnitt 10e weist ein Durchgangsloch 10f auf, das eine Wand auf der einen Seite in der axialen Richtung unter den Wänden, die den rechteckigen Rohrabschnitt 10e bilden, in der axialen Richtung Y durchdringt. Ein unteres Ende des Durchgangslochs 10f ist mit einer Öffnung auf der einen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b verbunden. Das Durchgangsloch 10f und die Öffnung auf der einen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b bilden eine Gehäuseöffnung 10A. Der rechteckige Rohrabschnitt 10e und die Umfangswand 10b bilden einen Wechselrichtergehäuseabschnitt 15. Das heißt, das Gehäuse 10 weist den Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 auf.
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Der Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 befindet sich auf der radial äußeren Seite des Statorgehäuseabschnitts 14. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 über dem Statorgehäuseabschnitt 14 in der vertikalen Richtung Z orthogonal zur axialen Richtung Y. Der Statorgehäuseabschnitt 14 und der Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 sind in der vertikalen Richtung Z durch eine Trennwand 10d getrennt. Die Trennwand 10d ist ein oberer Abschnitt der Umfangswand 10b. Das heißt, die Umfangswand 10b weist die Trennwand 10d auf, die den Statorgehäuseabschnitt 14 und den Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 trennt.
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Der in 2 dargestellte Deckel 11 weist eine Plattenform auf, deren Plattenfläche orthogonal zur vertikalen Richtung Z ist. Der Deckel 11 ist an einem oberen Ende des rechteckigen Rohrabschnitts 10e befestigt. Der Deckel 11 verschließt eine obere Öffnung des rechteckigen Rohrabschnitts 10e. Wie in den 1 bis 3 dargestellt, weist das Abdeckelement 12 eine Plattenform auf, deren Plattenfläche orthogonal zur axialen Richtung Y ist. Das Abdeckelement 12 ist an Flächen auf der einen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b und des rechteckigen Rohrabschnitts 10e befestigt. Das Abdeckelement 12 verschließt die Gehäuseöffnung 10A.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist das Abdeckelement 12 eine scheibenförmige Statorabdeckung 12A und eine rechteckige Wechselrichterabdeckung 12B, die sich von der Statorabdeckung 12A nach oben erstreckt, auf. Die Statorabdeckung 12A verschließt die Öffnung auf der einen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b. Die Wechselrichterabdeckung 12B verschließt das Durchgangsloch 10f.
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Das Abdeckelement 12 weist ein Abtriebswellenloch 12a auf, das die Statorabdeckung 12A in der axialen Richtung Y durchdringt. Das Abtriebswellenloch 12a weist beispielsweise eine Kreisform auf, die durch die Mittelachse J verläuft. Das Abdeckelement 12 weist einen Lagerhalteabschnitt 12b auf, der von einem Umfangsrand des Abtriebswellenlochs 12a an einer Fläche auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Statorabdeckung 12A zu der anderen Seite in der axialen Richtung vorsteht. Der Lagerhalteabschnitt 12b hält ein Lager, das die Motorwelle 21 auf der einen Seite in der axialen Richtung des später zu beschreibenden Rotorkerns 22 trägt. Das Abdeckelement 12 weist vier Befestigungsabschnitte 12C auf, die von einem äußeren Umfangsrand der Statorabdeckung 12A radial nach außen vorstehen. Das Abdeckelement 12 weist Durchgangslöcher auf, die die jeweiligen Befestigungsabschnitte 12C in der axialen Richtung Y durchdringen. Das Abdeckelement 12 ist mit vier Bolzen 110, die durch die Durchgangslöcher der vier Befestigungsabschnitte 12C gehen, am Gehäuse 10 befestigt.
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Die Sensorabdeckung 13 ist an einer Fläche auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Bodenwand 10a befestigt. Die Sensorabdeckung 13 bedeckt und verschließt eine Öffnung auf der anderen Seite in der axialen Richtung des Sensorgehäuseabschnitts 10g. Die Sensorabdeckung 13 deckt die Rotationsdetektionseinheit 70 von der anderen Seite in der axialen Richtung ab.
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Der Rotor 20 weist die Motorwelle 21 auf, weist einen Rotorkern 22, einen Magneten 23, eine erste Endplatte 24 und eine zweite Endplatte 25 auf. Die Motorwelle 21 ist durch die Lager auf beiden Seiten in der axialen Richtung drehbar getragen. Ein Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung der Motorwelle 21 steht von der Öffnung auf der einen Seite in der axialen Richtung der Umfangswand 10b zu der einen Seite in der axialen Richtung vor. Das Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung der Motorwelle 21 geht durch das Abtriebswellenloch 12a hindurch und steht zu der einen Seite in der axialen Richtung von dem Abdeckelement 12 vor. Ein Ende auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Motorwelle 21 ist in den Sensorgehäuseabschnitt 10g eingesetzt.
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Der Rotorkern 22 ist an einer äußeren Umfangsfläche der Motorwelle 21 befestigt. Der Magnet 23 ist in ein den Rotorkern 22 durchdringendes Loch eingesetzt, das in dem Rotorkern 22 in der axialen Richtung Y bereitgestellt ist. Die erste Endplatte 24 und die zweite Endplatte 25 weisen eine sich in der radialen Richtung erweiternde Ringscheibenform auf. Die erste Endplatte 24 und die zweite Endplatte 25 nehmen den Rotorkern 22 in der axialen Richtung Y in dem Zustand dazwischen auf, in welchem sie in Kontakt mit dem Rotorkern 22 stehen. Die erste Endplatte 24 und die zweite Endplatte 25 drücken den in das Loch des Rotorkerns 22 eingeführten Magneten 23 von beiden Seiten in der axialen Richtung.
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Der Stator 30 steht dem Rotor 20 mit einem Zwischenraum in der radialen Richtung gegenüber. Der Stator 30 weist einen Statorkern 31 und mehrere Spulen 32 auf, die am Statorkern 31 angebracht sind. Der Statorkern 31 weist eine Ringform auf, die an der Mittelachse J zentriert ist. Eine äußere Umfangsfläche des Statorkerns 31 ist an einer inneren Umfangsfläche der Umfangswand 10b befestigt. Der Statorkern 31 steht der Außenseite in der radialen Richtung des Rotorkerns 22 mit einem Zwischenraum gegenüber.
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Die Wechselrichtereinheit 50 steuert eine Leistung, die dem Stator 30 zuzuführen ist. Die Wechselrichtereinheit 50 weist einen Wechselrichter 51 und einen Kondensator 52 auf. Das heißt, der Motor 1 weist einen Wechselrichter 51 und einen Kondensator 52 auf. Der Wechselrichter 51 ist im Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 aufgenommen. Der Wechselrichter 51 weist eine erste Leiterplatte 51a und eine zweite Leiterplatte 51b auf. Die erste Leiterplatte 51a und die zweite Leiterplatte 51b weisen eine Plattenform auf, deren Plattenoberfläche orthogonal zur vertikalen Richtung Z ist. Die zweite Leiterplatte 51b ist derart angeordnet, dass sie von der ersten Leiterplatte 51a getrennt ist. Die erste Leiterplatte 51a und die zweite Leiterplatte 51b sind elektrisch verbunden. Ein Spulendraht 32a ist über einen Verbindungsanschluss 53 mit der ersten Leiterplatte 51a verbunden. Dadurch ist der Wechselrichter 51 elektrisch mit dem Stator 30 verbunden. Übrigens ist der „Spulendraht 32a“ in der vorliegenden Beschreibung ein allgemeiner Begriff für eine Vielzahl von Spulendrähten, die aus der Spule 32 herausgeführt sind und sich zum Wechselrichter 51 erstrecken. Darüber hinaus ist der „Verbindungsanschluss 53“ ein allgemeiner Begriff für eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die mit dem Spulendraht im Wechselrichter 51 verbunden sind.
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Wie in 3 dargestellt, sind wenigstens ein Teil des Stators 30, das Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung der Trennwand 10d und wenigstens ein Teil des Wechselrichtergehäuseabschnitts 15 durch die Gehäuseöffnung 10A des Gehäuses 10 freigelegt. Auf der Innenseite der Gehäuseöffnung 10A erstrecken sich Dreiphasenleiterbündel 131, 132 und 133 vom Stator 30 bis zum Wechselrichter 51 durch das Ende der Trennwand 10d und sind mit Verbindungsanschlüssen 53a, 53b und 53c verbunden, die sich an einem Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung des Wechselrichters 51 befinden.
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Die in 5 dargestellte Sternschaltung wird für die Spule 32 der vorliegenden Ausführungsform verwendet. Das Dreiphasenleiterbündel 131 ist ein Leiterbündel, bei dem Dreiphasenspulendrähte, die aus mehreren U-Phasen-Spulen U1 bis U4, die in 5 dargestellt sind, herausgeführt sind, gebündelt sind, und ist beispielsweise durch vier Spulendrähte gebildet. Das Dreiphasenleiterbündel 132 ist ein Leiterbündel, bei dem Dreiphasenspulendrähte, die aus mehreren V-Phasen-Spulen V1 bis V4 herausgeführt sind, gebündelt sind, und ist beispielsweise durch vier Spulendrähte gebildet. Das Dreiphasenleiterbündel 133 ist ein Leiterbündel, bei dem Dreiphasenspulendrähte, die aus mehreren W-Phasen-Spulen W1 bis W4 herausgeführt sind, gebündelt sind, und ist beispielsweise durch vier Spulendrähte gebildet. Daher erstrecken sich die Dreiphasenspulendrähte, die sich vom Stator 30 aus erstrecken, bis zum Wechselrichter 51 durch das Ende der Trennwand 10d, und sind mit den Verbindungsanschlüssen 53a bis 53c in der vorliegenden Ausführungsform verbunden.
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Gemäß der vorangehenden Konfiguration, sind die aus dem Stator 30 herausgeführten Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 direkt mit dem Wechselrichter 51 verbunden. Dadurch ist eine Sammelschiene zur Verbindung überflüssig und die Anzahl der Teile kann reduziert werden. Außerdem können der Stator 30 und der Wechselrichter 51 in der einzigen Gehäuseöffnung 10A elektrisch verbunden werden, die Montagefreundlichkeit ist ebenfalls hervorragend. Da die Gehäuseöffnung 10A durch das einzelne Abdeckelement 12 verschlossen ist, können die Strukturen des Gehäuses 10 und des Abdeckelements 12 vereinfacht werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die drei Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133, die durch Bündelung der mehreren Spulendrähte für die U-Phase, die V-Phase bzw. die W-Phase erhalten werden, aus dem Stator 30 herausgeführt und mit dem Wechselrichter 51 verbunden. Mit der Konfiguration, bei der die Leiterbündel auf diese Weise angeschlossen sind, können die Verbindungsanschlüsse des Wechselrichters 51 reduziert werden und die Anschlussarbeit wird einfach. Darüber hinaus ist es mit dieser Konfiguration einfach, die Isolierung des Spulendrahts 32a sicherzustellen.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Art einer Verbindung zwischen dem Stator 30 und dem Wechselrichter 51 zeigt. 4 zeigt nicht das Gehäuse 10, den Deckel 11 und das Abdeckelement 12. Wie in 4 dargestellt, sind die Verbindungsanschlüsse 53a bis 53c, an denen die Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 angeschlossen sind, verstemmt und an einem Griffabschnitt 53A befestigt. Das heißt, die Verbindungsanschlüsse 53a bis 53c sind Crimpanschlüsse. Mit dieser Konfiguration kann ein Arbeiter effizient und einfach die Arbeit zum Befestigen der Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 ausführen. Die Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 können mit den Verbindungsanschlüssen 53a bis 53c verschweißt sein.
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Wie in den 3 und 4 dargestellt, weist der Stator 30 zwei Neutralleiterbündel 134 und 135 auf, die sich von der Spule 32 nach oben erstrecken. Wie in 5 dargestellt, ist das Neutralleiterbündel 134 ein Leiterbündel, in dem die aus den U-Phasen-Spulen U1 und U2, den V-Phasen-Spulen V1 und V2 und den W-Phasen-Spulen W1 und W2 herausgeführten neutralen Spulendrähte gebündelt sind, und ist beispielsweise durch sechs Spulendrähte gebildet. Das Neutralleiterbündel 135 ist ein Leiterbündel, in dem die aus den U-Phasen-Spulen U3 und U4, den V-Phasen-Spulen V3 und V4 sowie den W-Phasen-Spulen W3 und W4 herausgeführten neutralen Spulendrähte gebündelt sind, und ist beispielsweise durch sechs Spulendrähte gebildet.
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Das Neutralleiterbündel 134 ist mit einem Isolierband 136 an einem Abschnitt des Dreiphasenleiterbündels 131 zwischen dem Verbindungsanschluss 53a und der Spule 32 befestigt. Das Neutralleiterbündel 135 ist mit einem Isolierband 137 an einem Abschnitt des Dreiphasenleiterbündels 133 zwischen dem Verbindungsanschluss 53c und der Spule 32 befestigt. Zwischen den durch die Isolierbänder 136 und 137 befestigten Leiterbündeln kann ein Isolierkörper angeordnet sein, um einen Kurzschluss zwischen den Dreiphasenleiterbündeln 131 und 133 und den Neutralleiterbündeln 134 und 135 zu verhindern. Bei der Konfiguration, bei der die Neutralleiterbündel 134 und 135 an den Dreiphasenleiterbündeln 131 und 133 befestigt sind, kann der Arbeiter die Neutralleiterbündel 134 und 135 leicht in der Nähe der Spule 32 befestigen.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die neutralen Spulendrähte der Spule 32 herausgeführt, um gleichmäßig auf die beiden Neutralleiterbündel 134 und 135 verteilt zu werden. Zusätzlich sind die beiden Neutralleiterbündel 134 und 135 an den Dreiphasenleiterbündeln 131 und 133 befestigt, die auf den jeweiligen beiden Seiten in der Breitenrichtung X angeordnet sind. Mit dieser Konfiguration können Längen der neutralen Spulendrähte, die vom großen Stator 30 ausgehen, im Wesentlichen einheitlich gestaltet werden. Da die Längen der neutralen Spulendrähte einheitlich sind, können elektrische Eigenschaften der U-Phasen-Spule, der V-Phasen-Spule und der W-Phasen-Spule, die die Spule 32 bilden, einheitlich ausgestaltet werden. Darüber hinaus ist die Befestigungsarbeit leicht durchzuführen, da die Neutralleiterbündel 134 und 135 an voneinander getrennten Stellen an den Dreiphasenleiterbündeln 131 und 133 befestigt sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann der Arbeiter die Neutralleiterbündel 134 und 135 leicht befestigen, da die Isolierbänder 136 und 137 zur Befestigung der Neutralleiterbündel 134 und 135 verwendet werden. Wenn haftende Isolierbänder, wie etwa die Isolierbänder 136 und 137, verwendet werden, lassen sich die Neutralleiterbündel 134 und 135 leichter befestigen.
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Die Befestigungspositionen der Neutralleiterbündel 134 und 135 sind nicht auf die Dreiphasenleiterbündel 131 und 133 beschränkt und können innerhalb der Gehäuseöffnung 10A angemessen verändert werden. So können beispielsweise die Neutralleiterbündel 134 und 135 an dem Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung der Trennwand 10d unter Verwendung eines Isolierbandes oder dergleichen befestigt werden. Alternativ kann auch eine Konfiguration gewählt werden, bei der ein Halteelement, wie beispielsweise eine Klammer, im Wechselrichter 51 angeordnet ist und die Neutralleiterbündel 134 und 135 vom Halteelement gehalten werden. In jeder der vorangehenden Konfigurationen kann der Arbeiter die Arbeit zum Anordnen der Neutralleiterbündel 134 und 135 effizient und einfach ausführen.
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Wie in 2 dargestellt, weist der Kondensator 52 eine rechteckige Parallelepipedform auf, die in der Breitenrichtung X lang ist. Der Kondensator 52 ist im Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 aufgenommen. Der Kondensator 52 ist auf der anderen Seite in der axialen Richtung des Wechselrichters 51 angeordnet. Das heißt, der Wechselrichter 51 und der Kondensator 52 sind nebeneinander in der axialen Richtung Y im Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 angeordnet. Der Kondensator 52 ist elektrisch mit dem Wechselrichter 51 verbunden. Wie in 2 dargestellt, ist der Kondensator 52 an einer oberen Fläche der Trennwand 10d befestigt. Der Kondensator 52 steht in Kontakt mit der Trennwand 10d.
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Wie in 1 dargestellt, ist das Verbindungselement 18 an einer Fläche auf der anderen Seite in der Breitenrichtung des rechteckigen Rohrabschnitts 10e bereitgestellt. Eine externe Leistungszufuhr (nicht dargestellt) ist an das Verbindungselement 18 angeschlossen. Leistung wird der Wechselrichtereinheit 50 von der externen Leistungszufuhr, die mit dem Verbindungselement 18 verbunden ist, zugeführt.
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Die Rotationsdetektionseinheit 70 detektiert die Rotation des Rotors 20. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rotationsdetektionseinheit 70 beispielsweise ein Resolver mit variabler Reluktanz (VR). Wie in 2 dargestellt, ist die Rotationsdetektionseinheit 70 im Sensorgehäuseabschnitt 10g aufgenommen. Das heißt, die Rotationsdetektionseinheit 70 ist an der Bodenwand 10a angeordnet. Die Rotationsdetektionseinheit 70 weist einen detektierten Abschnitt 71 und eine Sensoreinheit 72 auf.
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Der detektierte Abschnitt 71 weist eine ringförmige, sich in der Umfangsrichtung erstreckende Form auf. Der detektierte Abschnitt 71 ist an die Motorwelle 21 angepasst und an dieser befestigt. Der detektierte Abschnitt 71 ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Die Sensoreinheit 72 weist eine Ringform auf, die die radial äußere Seite des detektierten Abschnitts 71 umgibt. Das Sensorteil 72 ist in den Sensorgehäuseabschnitt 10g eingepasst. Die Sensoreinheit 72 ist von der anderen Seite in der axialen Richtung durch die Sensorabdeckung 13 getragen. Das heißt, die Sensorabdeckung 13 trägt die Rotationsdetektionseinheit 70 von der anderen Seite in der axialen Richtung. Die Sensoreinheit 72 weist mehrere Spulen entlang der Umfangsrichtung auf.
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Obwohl nicht dargestellt, weist der Motor 1 ferner eine Sensorverdrahtung auf, die die Rotationsdetektionseinheit 70 und den Wechselrichter 51 elektrisch verbindet. Ein Ende der Sensorverdrahtung ist mit dem detektierten Abschnitt 71 verbunden. Die Sensorverdrahtung ist vom detektierten Abschnitt 71 durch ein Durchgangsloch, das die Innenseite der Bodenwand 10a und der Trennwand 10d in der radialen Richtung durchdringt, in das Innere des Wechselrichtergehäuseabschnitts 15 geführt. Das andere Ende der Sensorverdrahtung ist beispielsweise mit der ersten Leiterplatte 51a verbunden.
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Wenn sich der detektierte Abschnitt 71 zusammen mit der Motorwelle 21 dreht, wird in der Spule der Sensoreinheit 72 eine induzierte Spannung erzeugt, die zu einer Umfangsposition des detektierten Abschnitts 71 korrespondiert. Die Sensoreinheit 72 detektiert die Drehung des detektierten Abschnitts 71 durch Detektion der induzierten Spannung. Die Rotationsdetektionseinheit 70 detektiert daher die Drehung des Rotors 20, indem sie die Drehung der Motorwelle 21 detektiert. Die von der Rotationsdetektionseinheit 70 detektierte Rotationsinformation des Rotors 20 wird über die Sensorverdrahtung an den Wechselrichter 51 gesendet.
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In der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Verdrahtung der Sensoreinheit 72 durch ein Inneres des Gehäuses 10 auf der anderen Seite in der axialen Richtung, aber die Verbindung zwischen den vom Stator 30 ausgehenden Dreiphasenleiterbündeln 131 bis 133 und dem Wechselrichter 51 erfolgt in einem Inneren der Gehäuseöffnung 10A, die sich am Ende auf der einen Seite in der axialen Richtung des Gehäuses 10 befindet.
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Wenn der Stator 30, der keine Sammelschiene verwendet, am Statorgehäuseabschnitt 14 angebracht ist, ist es außerdem notwendig, den Stator 30 von der Öffnung der Umfangswand 10b zur Bodenwand 10a einzusetzen. Das heißt, der Stator 30 ist innerhalb der Umfangswand 10b von der einen Seite in der axialen Richtung zur anderen Seite in der axialen Richtung eingesetzt. Darüber hinaus sind die Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 eine hochsteife Verdrahtung im Stator 30, der keine Sammelschiene verwendet, und werden nicht so leicht gebogen wie die Verdrahtung der Sensoreinheit 72. Daher ist es schwierig, die Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 dazu zu veranlassen, durch die Nähe der Bodenwand 10a zu verlaufen.
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Daher ist es vorzuziehen, die Dreiphasenleiterbündel 131 bis 133 auf der gegenüberliegenden Seite der Verdrahtung der Sensoreinheit 72 in der axialen Richtung Y wie in der vorliegenden Ausführungsform anzuordnen. Dadurch ist es möglich, die Arbeiten an den Dreiphasenleiterbündeln 131 bis 133 auf der Innenseite der Gehäuseöffnung 10A mit einer großen Öffnung und guter Verarbeitbarkeit effizient durchzuführen. Dann kann die Verdrahtung der relativ leicht zu verlegenden, aber dünnen und leicht zu beschädigenden Sensoreinheit 72 geschützt werden, indem die Verdrahtung auf der Innenseite der Bodenwand 10a verlegt ist.
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Die Kühleinheit 60 weist einen stromaufwärtigen Kühlungsströmungspfad 61 und einen stromabwärtigen Kühlungsströmungspfad 62 als mehrere Kühlungsströmungspfade auf. Das Kühlmittel strömt durch den stromaufwärtigen Kühlungsströmungspfad 61 und den stromabwärtigen Kühlungsströmungspfad 62. Das Kühlmittel ist nicht speziell eingeschränkt, solange es sich um ein Fluid handelt, das den Stator 30 und den Wechselrichter 51 kühlen kann. Das Kühlmittel kann Wasser, eine andere Flüssigkeit als Wasser oder ein Gas sein.
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Der stromaufwärtige Kühlungsströmungspfad 61 ist an eine Einströmdüse 16 angeschlossen, die in 1 dargestellt ist. Die Einströmdüse 16 ist in ein im Gehäuse 10 bereitgestelltes Loch eingesetzt. Die Einströmdüse 16 steht von dem Gehäuse 10 zu der anderen Seite in der Breitenrichtung vor. Der stromabwärtige Kühlungsströmungspfad 62 ist an eine Ausströmdüse 17 angeschlossen, die in 1 dargestellt ist. Die Ausströmdüse 17 ist in ein im Gehäuse 10 bereitgestelltes Loch eingesetzt. Die Ausströmdüse 17 steht von dem Gehäuse 10 zu der anderen Seite in der Breitenrichtung vor. Die Einströmdüse 16 und die Ausströmdüse 17 sind in der vertikalen Richtung Z an der gleichen Position angeordnet. Die Einströmdüse 16 und die Ausströmdüse 17 sind in der axialen Richtung Y beabstandet angeordnet.
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Wenigstens ein Teil von jedem von dem stromaufwärtigen Kühlungsströmungspfad 61 und dem stromabwärtigen Kühlungsströmungspfad 62 ist in der Trennwand 10d bereitgestellt. Daher können der Statorgehäuseabschnitt 14 und der Wechselrichtergehäuseabschnitt 15, die durch die Trennwand 10d getrennt sind, durch das Kühlmittel gekühlt werden, das durch den stromaufwärtigen Kühlungsströmungspfad 61 und den stromabwärtigen Kühlungsströmungspfad 62 strömt, und der Stator 30, der im Statorgehäuseabschnitt 14 aufgenommen ist, und der Wechselrichter 51, der im Wechselrichtergehäuseabschnitt 15 aufgenommen ist, können gekühlt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kühleinheit 60 durch einen Sandformabschnitt geformt, der die Form der Kühleinheit 60 aufweist, wenn das Gehäuse 10 durch Sandguss hergestellt wird. Wie in den 1 und 2 dargestellt, weist das Gehäuse 10 mehrere Auslasslöcher 19 auf, die konfiguriert sind, um die die Kühleinheit 60 formende Sandform auszugeben. Nachdem das Gehäuse 10 durch Sandguss hergestellt ist, wird die die Kühleinheit 60 formende Sandform durch das Auslassloch 19 ausgegeben. Das Auslassloch 19 ist mit der Kühleinheit 60 verbunden. In das Auslassloch 19 ist ein Verschluss 80 eingepresst. Das Auslassloch 19 ist durch den Verschluss 80 verschlossen und es kann verhindert werden, dass das Kühlmittel im Inneren der Kühleinheit 60 aus dem Gehäuse 10 austritt.
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Eine Anwendung des Motors gemäß der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist nicht speziell eingeschränkt. Der Motor der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist beispielsweise an einem Fahrzeug montiert. Darüber hinaus können die vorangehend beschriebenen jeweiligen Konfigurationen innerhalb eines Bereichs, in dem keine Widersprüche entstehen, angemessen kombiniert werden.
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 28. Juli 2017 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-147114 , deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 10
- Gehäuse
- 10A
- Gehäuseöffnung
- 10d
- Trennwand
- 12
- Abdeckelement
- 14
- Statorgehäuseabschnitt
- 15
- Wechselrichtergehäuseabschnitt
- 20
- Rotor
- 21
- Motorwelle
- 30
- Stator
- 32
- Spule
- 32a
- Spulendraht
- 51
- Wechselrichter
- 53, 53a, 53c
- Verbindungsanschluss
- 131, 132, 133
- Dreiphasenleiterbündel
- 134, 135
- Neutralleiterbündel
- 136, 137
- Isolierband
- J
- Mittelachse
- Y
- axiale Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015053772 [0003]
- JP 2017147114 [0050]
