DE112020004995T5 - Verfahren zum herstellen des stators einer rotierenden elektrischen maschine, stator einer rotierenden elektrischen maschine und rotierende elektrische maschine - Google Patents

Verfahren zum herstellen des stators einer rotierenden elektrischen maschine, stator einer rotierenden elektrischen maschine und rotierende elektrische maschine Download PDF

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Kenichi Nakayama
Akira Toba
Hiromitsu Okamoto
Teruaki HIGUCHI
Zhi Jing
Satoshi Yamamura
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

Die Zuverlässigkeit einer rotierenden elektrischen Maschine wird verbessert. Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, der in einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird, enthält Folgendes: einen ersten Schritt des Anordnens einer ersten Segmentspule und einer zweiten Segmentspule einander zugewandt; einen zweiten Schritt des Verarbeitens der ersten Segmentspule, um einen Brückenteil zu erzeugen, der mit der zweiten Segmentspule in Kontakt kommt; und einen dritten Schritt des Verbindens des Brückenteils und der zweiten Segmentspule durch Laserschweißen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
  • Technischer Hintergrund
  • Die rotierende elektrische Maschine erzeugt durch Zuführen einer Wechselstromleistung zur Statorspule ein Drehmagnetfeld und kann den Rotor durch dieses Drehmagnetfeld drehen. Es ist auch möglich, mechanische Energie, die auf den Rotor aufgebracht wird, in elektrische Energie umzuwandeln und Wechselstromleistung aus der Spule auszugeben. Somit arbeitet die rotierende elektrische Maschine als ein Elektromotor oder ein Generator. Da der rechteckige Draht des Stators in der rotierenden elektrischen Maschine eine hohe Biegung aufweist und die Anzahl von Schweißpunkten zunimmt, ist bei herkömmlichem Wolfram-Schutzgasschweißen die Produktivität ein Problem.
  • Deshalb besteht Bedarf am der Herstellung eines Stators unter Verwendung von Laserschweißen.
  • Ein technischer Hintergrund des vorliegenden technischen Gebiets enthält den folgenden Stand der Technik. PTL 1 ( JP 2013-109948 A ) beschreibt eine Verbindungsstruktur einer Anordnung, in der Enden rechteckiger Drähte, die mit Isolationsbeschichtungen beschichtet sind und die rechteckige Querschnitte besitzen, zusammengeschweißt werden, wobei die Verbindungsstruktur für rechteckige Drähte dient und die rechteckigen Drähte erhitzt und verschweißt werden, indem Stirnflächen der rechteckigen Drähte in einem Zustand, in dem Oberflächen mit abgelöster dünner Schicht, die durch Ablösen der Isolationsbeschichtungen lediglich von einer Fläche der Enden erhalten werden, derart aneinander anliegen, dass sie einander zugewandt sind, an Punkten von oben mit Laserlicht bestrahlt werden.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP 2013-109948 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wenn Laserschweißen zum Herstellen eines Stators verwendet wird, besteht das Problem, dass ein Isolator (z. B. Lack), der eine Oberfläche einer Wicklung abdeckt, mit Laserlicht bestrahlt wird, der Isolator verbrannt wird und Kupfer freigelegt wird, die Isolation einer Spule abgesenkt wird und die Zuverlässigkeit einer rotierenden elektrischen Maschine vermindert wird.
  • Lösung des Problems
  • Ein repräsentatives Beispiel der Erfindung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, ist wie folgt beschaffen. Nämlich enthält ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, der in einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird, Folgendes: einen ersten Schritt des Anordnens einer ersten Segmentspule und einer zweiten Segmentspule, die einander zugewandt sind; einen zweiten Schritt des Verarbeitens der ersten Segmentspule, um einen Brückenteil zu erzeugen, der mit der zweiten Segmentspule in Kontakt kommt; und einen dritten Schritt des Verbindens des Brückenteils und der zweiten Segmentspule durch Laserschweißen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schweißen durchgeführt, während die Lackbeschichtung an einer Nichtverbindungsoberfläche belassen wird, werden Isolationseigenschaften sichergestellt und kann die Zuverlässigkeit der rotierenden elektrischen Maschine verbessert werden. Probleme, Konfigurationen und Wirkungen außer den oben beschriebenen werden durch die Beschreibung des folgenden Beispiels verdeutlicht.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [2] 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Stator der rotierenden elektrischen Maschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [3] 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Statorkerns.
    • [4] 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Spulenendes nach einem Schweißen.
    • [5A] 5A ist eine Ansicht, die einen rechteckigen Draht veranschaulicht, bevor er in eine Segmentspule verarbeitet wird.
    • [5B] 5B ist eine Ansicht, die einen rechteckigen Draht veranschaulicht, nachdem eine Lackbeschichtung entfernt worden ist.
    • [5C] 5C ist eine Ansicht, die einen rechteckigen Draht nach einem Schneiden veranschaulicht.
    • [5D] 5D ist eine Ansicht, die eine Segmentspule nach einem Formen veranschaulicht.
    • [6A] 6A ist eine perspektivische Ansicht einer Segmentspule, die in einem Schlitz angeordnet ist.
    • [6B] 6B ist eine perspektivische Ansicht der Segmentspule, nachdem ein Brückenteil gebildet worden ist.
    • [6C] 6C ist eine Ansicht, die eine Bildung des Brückenteils veranschaulicht.
    • [6D] 6D ist eine Ansicht, die ein Schweißen einer Segmentspule veranschaulicht.
    • [6E] 6E ist eine perspektivische Ansicht einer Segmentspule nach einem Schweißen.
    • [7] 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Spulenendes nach einem Wolfram-Schutzgasschweißen.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine rotierende elektrische Maschine, die zur Verwendung beim Fahren von Fahrzeugen geeignet ist. Hier enthält ein sogenanntes Elektrofahrzeug unter Verwendung einer rotierenden elektrischen Maschine ein Elektrofahrzeug (HEV) des Hybridtyps, das sowohl eine Kraftmaschine als auch eine rotierende elektrische Maschine enthält, und reines Elektrofahrzeug (EV), das sich lediglich mit einer rotierenden elektrischen Maschine ohne Verwendung einer Kraftmaschine bewegt, und kann die rotierende elektrische Maschine, die unten beschrieben ist, für beide Typen von Fahrzeugen verwendet werden.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer rotierenden elektrischen Maschine 100 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 1 veranschaulicht einen Innenraum der rotierenden elektrischen Maschine 100 mit einem Teil der rotierenden elektrischen Maschine 100 als Querschnitt. Die rotierende elektrische Maschine 100 ist in einer Einhausung 10 angeordnet und enthält ein Gehäuse 112, einen Stator 130, der einen Statorkern 132, der am Gehäuse 112 befestigt ist, besitzt, und einen Rotor 150, der im Stator 130 drehbar angeordnet ist. Die Einhausung 10 kann mit der Einhausung der Kraftmaschine oder der Einhausung des Getriebes einteilig konfiguriert sein.
  • Diese rotierende elektrische Maschine 100 ist ein Dreiphasensynchronmotor mit einem eingebauten Permanentmagneten. Im vorliegenden Beispiel wird ein Dreiphasensynchronmotor als Beispiel der rotierenden elektrischen Maschine 100 beschrieben, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Induktionsmotor angewendet werden.
  • Die rotierende elektrische Maschine 100 des vorliegenden Beispiels arbeitet als ein Elektromotor, der den Rotor 150 mit einem Dreiphasenwechselstrom, der einer Statorspule 138, die um den Statorkern 132 gewickelt ist, zugeführt wird, dreht. Wenn sie durch eine Kraftmaschine angetrieben wird, arbeitet die rotierende elektrische Maschine 100 als ein Generator und gibt eine erzeugte Leistung eines Dreiphasenwechselstroms aus. Das heißt, die rotierende elektrische Maschine 100 besitzt sowohl eine Funktion als ein Elektromotor, der auf der Grundlage einer elektrischen Energie ein Drehmoment erzeugt, als auch eine Funktion als ein Generator, der auf der Grundlage einer mechanischen Energie Leistung erzeugt, und kann die oben beschriebenen Funktionen abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs wahlweise verwenden.
  • Der Stator 130 ist am Gehäuse 112 befestigt. Der Stator 130 ist in der Einhausung 10 durch Befestigen eines Flanschs 115, der im Gehäuse 112 vorgesehen ist, mit einem Bolzen 12 an der Einhausung 10 befestigt und wird in ihr gehalten. Der Rotor 150, der an einer Drehwelle 118 befestigt ist, wird durch Lager 14A und 14B der Einhausung 10 getragen und wird im Statorkern 132 drehbar gehalten.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Stator 130, der am Gehäuse 112 angebracht ist, veranschaulicht, und 3 ist eine perspektivische Ansicht des Statorkerns 132. Das Gehäuse 112 ist durch einen Ziehprozess an einer Stahlplatte (wie z. B. einer hochfesten Stahlplatte), die eine Dicke im Bereich von etwa 2 bis 5 mm besitzt, in einer zylindrischen Form gebildet. Der Flansch 115 ist bei einem axialen Ende des Gehäuses 112 vorgesehen und ist an der Einhausung 10 mit einem Bolzen befestigt, wie oben beschrieben ist (siehe 1). Der Flansch 115 ist durch den Ziehprozess mit dem Gehäuse 112 einteilig gebildet. Es ist festzuhalten, dass der Stator 130 ohne das Gehäuse 112 bereitzustellen an der Einhausung 10 direkt befestigt sein kann.
  • Der Stator 130 ist auf einer Innenumfangsseite des Gehäuses 112 befestigt und besitzt den Statorkern 132, der eine zylindrische Form besitzt, und die Statorspule 138, die am Statorkern 132 montiert ist Der Statorkern 132 ist z. B. durch Stapeln mehrerer elektromagnetischer Stahlbleche 133, die durch einen Stanzprozess oder einen Ätzprozess geformt werden, mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,05 bis 1,0 mm gebildet. Die gestapelten elektromagnetischen Stahlbleche 133 sind durch Schweißen verbunden und befestigt und eine Verformung der elektromagnetischen Stahlbleche 133 aufgrund einer Befestigungskraft beim Einpressen in das Gehäuse 112 wird niedergehalten.
  • Im Statorkern 132 sind mehrere Schlitze 420, die sich in der axialen Richtung erstrecken, in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung gebildet. Die Anzahl von Schlitzen 420 ist in der vorliegenden Ausführungsform z. B. 72. Der Schlitz 420 nimmt die Statorspule 138 auf, wie in 2 veranschaulicht ist. In dem Beispiel, das in 3 veranschaulicht ist, ist der Schlitz 420 ein offener Schlitz und ist eine Öffnung auf der Innenumfangsseite des Statorkerns 132 gebildet. Die Umfangsbreite einer dieser Öffnungen ist bevorzugt im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als ein Spulenbefestigungsteil jedes Schlitzes 420, an dem die Statorspule 138 montiert ist.
  • Ein Isolationspapier (eine sogenannte Schlitzauskleidung) 300 ist in jedem Schlitz 420 angeordnet. Das Isolationspapier 300 ist z. B. eine Isolationsplatte aus wärmebeständigem Polyamidpapier und besitzt eine Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 0,5 mm. Das Isolationspapier 300 ist in dem Schlitz 420 und den Spulenenden 140a und 140b angeordnet. indem es im Schlitz 420 angeordnet ist, ist das Isolationspapier 300 zwischen den Spulen, die in den Schlitz 420 eingesetzt sind, und zwischen der Spule und einer Innenoberfläche des Schlitzes 420 angeordnet und verbessert dadurch eine Isolationsstehspannung zwischen den Spulen und zwischen der Spule und der Innenoberfläche des Schlitzes 420.
  • Die Statorspule 138 ist durch Verbinden mehrerer U-förmiger Segmentspulen 28 (siehe 4 und 5D) miteinander gebildet. Die Segmentspule 28 ist derart angeordnet, dass ihr Stirnteil zu einer weiteren Segmentspule 28 benachbart ist, derart, dass ihr Stirnteil aus dem Schlitz 420 (d. h. dem Stator 130) freigelegt ist, wobei ihr weiterer Stirnteil zu noch einer weiteren Segmentspule 28 benachbart ist. Die Segmentspulen 28, deren Stirnteile zueinander benachbart sind, bilden die Statorspule 138, die um den Statorkern 132 gewickelt ist, durch miteinander Verbinden der benachbarten Stirnteile.
  • Das Isolationspapier 300, das bei den Spulenenden 140a und 140b angeordnet ist, ist zur Zwischenphasenisolierung und zur Zwischenleiterisolierung zwischen den Spulen bei den Spulenenden 140a und 140b ringförmig angeordnet. Somit kann in der rotierenden elektrischen Maschine 100 des vorliegenden Beispiels, da das Isolationspapier 300 im Schlitz 420 und bei den Spulenenden 140a und 140b angeordnet ist, selbst dann, wenn eine Lackbeschichtung 281 zur Isolierung der Spulen beschädigt oder gealtert ist, eine nötige Isolationsstehspannung gehalten werden.
  • Zwischen den Schlitzen 420 sind Zähne 430 gebildet und jeder der Zähne 430 ist mit einer ringförmigen Kernrückseite 440 einteilig geformt. Der Statorkern 132 ist ein integrierter Kern, in dem die Zähne 430 und die Kernrückseite 440 einteilig geformt sind. Die Zähne 430 führen das Drehmagnetfeld, das durch die Statorspule 138 erzeugt wird, zum Rotor 150 und verursachen, dass der Rotor 150 ein Drehmoment erzeugt.
  • Der Rotor 150 besitzt einen Rotorkern 152 und einen Permanentmagneten 154, der in einem Magneteinsetzloch, das im Rotorkern 152 gebildet ist, gehalten wird.
  • Im Rotorkern 152 sind rechteckige parallelepipedförmige Magneteinsetzlöcher in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung in der Nähe des Außenumfangsteils gebildet. Der Permanentmagnet 154 ist in jedes Magneteinsetzloch eingebettet und mit einem Klebstoff oder dergleichen befestigt. Eine Umfangsbreite des Magneteinsetzlochs ist größer als eine Umfangsbreite des Permanentmagneten 154 gebildet und Magnetlücken 156 sind auf beiden Seiten des Permanentmagneten 154 gebildet. Diese Magnetlücke 156 kann mit einem Klebstoff gefüllt werden oder kann einteilig mit dem Permanentmagnet 154 mit einem Harz befestigt sein.
  • Der Permanentmagnet 154 bildet einen Feldpol des Rotors 150. Es ist festzuhalten, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Permanentmagnet 154, konfiguriert ist, einen Magnetpol zu bilden, jedoch ein Magnetpol derart konfiguriert sein kann, dass er durch mehrere Permanentmagnete gebildet ist. Durch Erhöhen der Anzahl von Permanentmagneten zum Bilden jedes Magnetpols zu mehreren erhöht sich eine magnetische Flussdichte jedes Magnetpols, der durch den Permanentmagneten erzeugt wird, und kann ein Magnetdrehmoment erhöht werden. Als der Permanentmagnet 154 kann ein neodymbasierter oder samariumbasierter Sintermagnet, ein Ferritmagnet, ein neodymbasierter gebundener Magnet oder dergleichen verwendet werden, jedoch liegt die remanente magnetische Flussdichte des Permanentmagneten 154 wünschenswerterweise im Bereich von etwa 0,4 bis 1,3 T und ist ein neodymbasierter Magnet besser geeignet. Ein Hilfsmagnetpol kann zwischen den Permanentmagneten 154 gebildet sein.
  • Wenn der Statorspule 138 ein Dreiphasenwechselstrom zugeführt wird, um ein Drehmagnetfeld im Stator 130 zu erzeugen, wirkt dieses Drehmagnetfeld auf den Permanentmagneten 154 des Rotors 150, um ein Magnetdrehmoment zu erzeugen. Da das Reluktanzdrehmoment, das oben beschrieben ist, im Rotor 150 zusätzlich zu diesem Magnetdrehmoment erzeugt wird, können sowohl das Magnetdrehmoment als auch das Reluktanzdrehmoment, die oben beschrieben sind, als Drehmoment im Rotor 150 wirken und kann ein großes Drehmoment erhalten werden.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht des Spulenendes 140b nach einem Schweißen.
  • Im vorliegenden Beispiel sind acht Segmentspulen 28 in jedem Schlitz 420 angeordnet und sind, wie in 4 veranschaulicht ist, Stirnteile von zwei benachbarten Segmentspulen 28 verschweißt und verbunden, um das Spulenende 140b zu konfigurieren. Zum Beispiel wird der Grundwerkstoff des Kupferdrahts, der die Segmentspule 28 bildet, durch Laserschweißen, Lichtbogenschweißen wie z. B. Wolframinertgasschweißen (TIG-Schweißen), Plasmaschweißen oder dergleichen geschmolzen, um einen geschweißten Teil 30 zu bilden, und werden die Stirnteile der Segmentspulen 28 verbunden.
  • 5A bis 5D sind Ansichten, die den Prozess an der Segmentspule 28 veranschaulichen.
  • Die Segmentspule 28 wird aus einem langen rechteckigen Draht gearbeitet, wie in 5A veranschaulicht ist.
  • Dann wird der rechteckige Draht an der Oberfläche dünn zugeschnitten, um die Lackbeschichtung 281 an der Oberfläche bei einer Position zu entfernen, die der Stirnteil der Segmentspule 28 wird (siehe 5B). Die Lackbeschichtung 281 kann durch Laserlicht oder Zuschneiden an der Oberfläche entfernt werden. Da ein Lackentfernungsteil 282 an einer weiteren Oberfläche des rechteckigen Drahts vorgesehen ist (siehe 5D), wird, wenn er in zur Segmentspule 28 verarbeitet wird, die Lackbeschichtung 281 an der weiteren Oberfläche des rechteckigen Drahts entfernt (siehe 5C).
  • Danach wird der rechteckige Draht bei der Position des Lackentfernungsteils 282 zu einer vorgegebenen Länge geschnitten. Die Segmentspule 28 besitzt, nachdem sie zu einer gewünschten Länge geschnitten worden ist, die Lackentfernungsteile 282 an beiden Enden und der Lackentfernungsteil 282 ist an der gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen (siehe 5C).
  • Danach wird, wie in 5D veranschaulicht ist, der rechteckige Draht in die U-förmige Segmentspule 28 geformt und in den Schlitz 420 des Statorkerns 132 eingesetzt.
  • 6A bis 6E sind Ansichten, die den Schweißprozess des Stirnteils der Segmentspule 28 veranschaulichen.
  • Wie in 6A veranschaulicht ist, sind in der Segmentspule 28, die in die Schlitze 420 des Statorkerns 132 eingesetzt ist, die Lackentfernungsteile 282 derart angeordnet, dass sie einander zugewandt sind (erster Schritt). In diesem Zustand ist der Lackentfernungsteil 282 an der Stirnfläche der Segmentspule 28 einander zugewandt gebildet und verbleibt die Lackbeschichtung 281 an den Oberflächen außer der Stirnfläche. Zwischen den zugewandten Segmentspulen 28 ist eine Lücke 29 von der Menge des Entfernens der Lackbeschichtung (oder des Kupfergrundmaterials zusammen mit der Lackbeschichtung 281) vorhanden.
  • Danach wird eine Stirnfläche der Segmentspule 28 in einer vorgegebenen Richtung (von der rechten Seite zur linken Seite in 6B) geschnitten und wird ein Brückenteil 283 in der Lücke 29 zwischen den Segmentspulen 28 gebildet (zweiter Schritt). Der Brückenteil 283 wird derart gebildet, dass er zu einer Position verläuft, bei der seine Spitze mit der zugewandten Segmentspule 28 in Kontakt kommt. Ein R-Teil, der einen Radius von etwa 0,5 mm besitzt, ist bevorzugt auf der dem Brückenteil 283 der Segmentspule 28, in der Brückenteil 283 gebildet ist, gegenüberliegenden Seite gebildet.
  • Bei der Verarbeitung des Brückenteils 283 wird, wie z. B. in 6C veranschaulicht ist, nachdem das Kopfende der Segmentspule 28 zwischen einer unteren Schaufel und einer oberen Schaufel eingeklemmt worden ist, die obere Schaufel in der Pfeilrichtung bewegt, um den Stirnteil der Segmentspule 28 zuzuschneiden. Zum jetzigen Zeitpunkt sind der Brückenteil 283 und ein R-Teil 284 bei dem Stirnteil der Segmentspule 28 auf der oberen Schaufelseite gebildet. Ein Abstand zwischen der oberen Schaufel und der unteren Schaufel liegt bevorzugt im Bereich von 0,04 bis 0,08 mm. Es ist bevorzugt, einen kleinen Betrag (z. B. etwa 0,5 mm) eines Abschrägens oder einer gekrümmten Oberfläche beim Kopfende der oberen Schaufel bereitzustellen, derart, dass der Brückenteil 283, der eine geeignete Größe besitzt, gebildet werden kann. Der Brückenteil 283 und der R-Teil 284 können unter Verwendung einer Form (z. B. einer Druckform) gebildet werden. In diesem Fall werden der Brückenteil 283 und der R-Teil 284 bevorzugt gebildet, bevor die Segmentspule 28 in den Schlitz 420 eingesetzt wird. Zum Beispiel können der Brückeriteil 283 und der R-Teil 284 gebildet werden, wenn der rechteckige Draht zugeschnitten oder in eine U-Form verarbeitet wird.
  • Wie in 6B veranschaulicht ist, kann der Brückenteil 283 in einer Segmentspule 28 gebildet sein oder kann in beiden Segmentspulen 28 gebildet sein. In diesem Fall ist die Segmentspule 28 derart angeordnet, dass die Brückenteile 283 einander zugewandt sind.
  • Nachdem der Brückenteil 283 gebildet worden ist, wie in 6D veranschaulicht ist, wird der Brückenteil 283 mit Laserlicht bestrahlt, um Kupfer zu schmelzen und den geschweißten Teil 30 zu bilden (dritter Schritt). Da die Lücke 29 zwischen den Segmentspulen 28 durch den Brückenteil 283 nicht von oben gesehen werden kann und der Brückenteil 283 das Laserlicht, das von oben abgestrahlt wird, abschirmt, tritt das Laserlicht nicht in die Lücke 29 zwischen den Segmentspulen 28 ein, trifft das Laserlicht nicht auf die Lackbeschichtung 281 und kann die Beschädigung der Lackbeschichtung 281 während des Schweißens verringert werden.
  • Dann tritt, wie in 6E veranschaulicht ist, geschmolzenes Kupfer in die Lücke 29 ein, um den geschweißten Teil 30 zu bilden. Geschmolzenes Kupfer fließt in die Lücke 29 zwischen den Segmentspulen 28, um die Segmentspulen 28 elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden.
  • In der oben gegebenen Beschreibung werden die Segmentspulen 28 durch Laserschweißen verbunden, jedoch können, wie in 7 veranschaulicht ist, die Segmentspulen 28 durch Wolfram-Schutzgasschweißen verbunden werden.
  • Wie oben beschrieben ist, enthält das Beispiel der vorliegenden Erfindung den ersten Schritt des Anordnens der ersten Segmentspule 28 und der zweite Segmentspule 28 einander zugewandt, den zweiten Schritt des Verarbeitens der ersten Segmentspule 28, um den Brückenteil 283, der in Kontakt mit der zweiten Segmentspule 28 kommt, zu erzeugen, und den dritten Schritt des Verbindens des Brückenteils 283 und der zweiten Segmentspule 28 durch Laserschweißen. Deshalb wird in der Segmentspule 28 die Lackbeschichtung 281 an einer Oberfläche entfernt, die einer weiteren Segmentspule 28 im geschweißten Teil 30 zugewandt ist, verbleibt die Lackbeschichtung 281 an einer weiteren Oberfläche und kann somit die Segmentspule 28 verbunden werden, während die Lackbeschichtung 281 außer an der Verbindungsoberfläche belassen wird, wodurch die Isolation verbessert wird. Da Pulverbeschichten wahrscheinlicher an der Lackbeschichtung 281 haftet als an Kupfer, werden Isolationseigenschaften durch die Lackbeschichtung 281 und die Pulverbeschichtung verbessert. Da der geschweißte Teil 30 nicht durch Laserschweißen angehoben wird, kann die Höhe des Spulenendes verringert werden.
  • Im dritten Schritt kann, da die Segmentspulen 28 durch Bestrahlen des Brückenteils 283 mit Laserlicht miteinander verbunden werden, eine Beschädigung der Lackbeschichtung 281 verringert werden und kann lediglich Kupfer, das zum Verbinden nötig ist, geschmolzen werden.
  • Die Segmentspule 28 besitzt einen beschichteten Teil, der mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, und einen freigelegten Teil, der nicht mit der Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, und die Segmentspulen 28 sind derart angeordnet, dass sie bei dem Ort, wo der freigelegte Teil zugewandt ist, über die Lücke 29 einander zugewandt. Deshalb kann, da der Abschnitt außer einer Verbindungsoberfläche mit der Lackbeschichtung 281 abgedeckt ist, der Abstand zwischen der Segmentspule 28 und dem Gehäuse 112 verringert werden.
  • Es ist festzuhalten, dass die oben gegebene Beschreibung lediglich ein Beispiel ist und beim Interpretieren der Erfindung keine Einschränkung oder Beschränkung der Entsprechung zwischen den Inhalten, die in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben sind, und den Inhalten, die in den Ansprüchen beschrieben sind, vorliegt. Zum Beispiel wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform eine rotierende elektrische Maschine, die einen Permanentmagneten in einem Rotor enthält, als Beispiel beschrieben, jedoch kann die vorliegende Erfindung entsprechend auf einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine wie z. B. einen Induktionsmotor angewendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auch auf Weiteres als eine rotierende elektrische Maschine zum Antreiben eines Fahrzeugs angewendet werden. Es ist möglich, einen Teil der Konfiguration einer Ausführungsform durch die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform zu ersetzen oder es ist auch möglich, die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform zur Konfiguration einer Ausführungsform hinzuzufügen.
  • Es ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist, sondern verschiedene Änderungen und entsprechende Konfigurationen im Umfang der beigefügten Ansprüche enthält. Zum Beispiel wurde das oben beschriebene Beispiel zum Zweck des Erläuterns der vorliegenden Erfindung in einer leicht verständlichen Weise genau beschrieben und ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die beschränkt, die alle oben beschriebenen Konfigurationen enthalten. Die Konfiguration eines bestimmten Beispiels kann teilweise durch die Konfiguration eines weiteren Beispiels ersetzt werden. Die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform kann zur Konfiguration eines bestimmten Beispiels hinzugefügt werden. Ein Teil der Konfiguration jedes Beispiels kann zu einer weiteren Konfiguration hinzugefügt, aus ihr entfernt oder durch sie ersetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 28
    Segmentspule
    29
    Lücke
    30
    Geschweißter Teil
    100
    Rotierende elektrische Maschine
    130
    Stator
    132
    Statorkern
    140a, 140b
    Spulenende
    150
    Rotor
    281
    Lackbeschichtung
    282
    Lackentfernungsteil
    283
    Brückenteil
    284
    R-Teil
    300
    Isolationspapier
    420
    Schlitz
  • 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 2013109948 A [0004, 0005]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Stators, der in einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird, das Folgendes umfasst: einen ersten Schritt des Anordnens einer ersten Segmentspule und einer zweiten Segmentspule einander zugewandt; einen zweiten Schritt des Verarbeitens der ersten Segmentspule, um einen Brückenteil zu erzeugen, der mit der zweiten Segmentspule in Kontakt kommt; und einen dritten Schritt des Verbindens des Brückenteils und der zweiten Segmentspule durch Laserschweißen.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Stators, der in einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird, das Folgendes umfasst: einen ersten Schritt des Verarbeitens einer ersten Segmentspule, um einen Brückenteil zu erzeugen, der in Kontakt mit einer zweiten Segmentspule kommt; einen zweiten Schritt des Anordnens der ersten Segmentspule und der zweiten Segmentspule derart, dass sie einander zugewandt sind; und einen dritten Schritt des Verbindens des Brückenteils und der zweiten Segmentspule durch Laserschweißen.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Stators nach Anspruch 1 oder 2, wobei im dritten Schritt der Brückenteil mit Laserlicht bestrahlt wird, um die erste Segmentspule und die zweite Segmentspule zu verbinden.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Stators nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der ersten Segmentspule und der zweiten Segmentspule einen beschichteten Teil, der mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, und einen freigelegten Teil, der nicht mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, besitzt und die erste Segmentspule und die zweite Segmentspule derart angeordnet sind, dass sie über eine Lücke bei einem Ort, wo der freigelegte Teil zugewandt ist, einander zugewandt sind.
  5. Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, der Folgendes umfasst: einen Kernteil, in dem ein Schlitz gebildet ist; und eine Segmentspule, die im Schlitz angeordnet ist und mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, wobei die Segmentspule einen Brückenteil enthält, der von einem oder beiden Stirnteilen eines Paars der Segmentspulen vorsteht und mit einer weiteren Segmentspule in Kontakt kommt, und das Paar Segmentspulen durch Schweißen des Brückenteils verbunden ist und ein geschweißter Teil bei einer Position des Brückenteils gebildet ist.
  6. Stator nach Anspruch 5, wobei ein Eckteil auf einer Seite gegenüber dem geschweißten Teil in einer gekrümmten Oberfläche bei einem Stirnteil einer Segmentspule, die den Brückenteil besitzt, gebildet ist.
  7. Stator nach Anspruch 5, wobei das Paar Segmentspulen durch Bestrahlung des Brückenteils mit Laserlicht verbunden ist.
  8. Stator nach Anspruch 5, wobei jede Segmentspule einen beschichteten Teil, der mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, und einen freigelegten Teil, der nicht mit einer Isolationsbeschichtung abgedeckt ist, besitzt und der geschweißte Teil derart gebildet ist, dass er eine Lücke zwischen den .Segmentspulen im freigelegten Teil füllt.
  9. Rotierende elektrische Maschine, die den Stator nach einem der Ansprüche 5 bis 8 umfasst.
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