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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen gestapelten Spulenaufbau für einen
Stator, insbesondere für
den Stator einer elektrischen Rotationsmaschine.
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ERÖRTERUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Wie
in der JP 11-178259 gezeigt ist, wird herkömmlicherweise in einem Stator
einer elektrischen Rotationsmaschine ein konzentriertes Wicklungssystem
eingesetzt, in dem eine Spule um einen gezahnten Bereich des Stators
unter Verwendung eines Spulenkörpers
gewickelt ist. Wie in 21 gezeigt ist, umfasst ein
Stator einen gezahnten Bereich 210 und einen Spulenkörperbereich 212.
Eine (nicht gezeigte) Spule ist eng auf einen Spulenkörper 212 gewickelt.
Als Nächstes
wird der Spulenkörper 212 mit der
gewickelten Spule auf dem gezahnten Bereich 210 angebracht.
Als Nächstes
wird der gezahnte Bereich 210 mit dem darauf angebrachten
Spulenkörper 212 mit
einem Statorkern zur Ausbildung des Stators kombiniert.
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Bei
dem konventionellen Verfahren ist jedoch die Spule sehr eng um den
Spulenkörper 212 gewickelt,
was eine übermäßig große Wicklungsspannung
bewirkt. Somit wird der Spulenkörper 212 häufig beschädigt und
der mit dem Spulenkörper 212 gekoppelte
gezahnte Bereich 210 kann wiederum ebenfalls beschädigt werden.
Dies führt
zu einer ineffizienten Leistung des Stators. Wenn der Spulenkörper 212 dicker
ausgeführt
wird, um ihn gegen Bruch oder Beschädigung zu schützen, wird
dann auch die Wärmeleitungseigenschaft
des Spulenkörpers 212 verschlechtert,
wobei aufgrund der übermäßig hohen Temperaturen
die Spule beschädigt
wird, weil das Abkühlen
der Spule behindert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen gestapelten Spulenaufbau für einen
Stator einer elektrischen Rotationsmaschine zur Verfügung, bei
dem die Leistung des Stators verbessert ist und die vorstehend erörterten
Probleme der konventionellen Technik vermieden werden.
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In
einem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird ein Spulenaufbau
zur Verfügung
gestellt, mit zumindest zwei Endspulenstücken mit einem U-förmigen Ende
und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende und
ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter ist zumindest ein Mittenspulenstück vorgesehen,
das zwischen den Endspulenstücken
mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Ebenfalls sind zumindest zwei Zwischenspulenstücke vorgesehen, von denen jedes
separat zwischen dem Endspulenstück
und dem Mittenspulenstück
mit einem U-förmigem
Ende und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende vierte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden; und wobei das erste und das dritte Ende mit einem
benachbarten vierten Ende verbunden sind.
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In
einem anderen Gegenstand der Erfindung wird ein Spulenaufbau zur
Verfügung
gestellt, mit zumindest zwei Endspulenstücken mit einem U-förmigen Ende
und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende und
ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter sieht die Erfindung zumindest ein Mittenspulenstück vor,
das zwischen den Endspulenstücken
mit dem U-förmigen
Ende und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Ebenfalls sind zumindest zwei Zwischenspulenstücke vorgesehen, von denen jedes
separat zwischen dem Endspulenstück
und dem Mittenspulenstück
mit einem U-förmigem
Ende und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende vierte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden, wobei die enden von jedem der jeweiligen Spulenstücke in zueinander
unterschiedlichen Ebenen liegen und das erste und das dritte Ende
mit einem benachbarten vierten Ende in derselben Ebene verbunden
sind.
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In
einen noch anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Stator vorgesehen, mit einem Kern mit einer Eingangsseite und einer
Ausgangsseite, einem gezahnten Bereich mit zwei Kontaktseiten am
inneren Umfang bzw. der inneren Oberfläche des Kerns, einem Schlitz
in jeder der Kontaktseiten und einem Spulenaufbau im Schlitz. Der
Spulenaufbau umfasst weiter zumindest zwei Endspulenstücke mit
einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter sieht die Erfindung zumindest ein Mittenspulenstück vor,
das zwischen den Endspulenstücken
mit dem U-förmigen
Ende und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende
und zumindest zwei Zwischenspulenstücken, von denen jedes separat
zwischen dem Endspulenstück
und dem Mittenspulenstück
mit einem U-förmigem
Ende und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende vierte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden; und wobei das erste und das dritte Ende mit einem
benachbarten vierten Ende verbunden sind.
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In
einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Stator
vorgesehen, mit einem Kern mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite,
einem gezahnten Bereich mit zwei Kontaktseiten an der inneren Oberfläche des
Kerns, einem Schlitz in jeder der Kontaktseiten und einem Spulenaufbau
im Schlitz. Der Spulenaufbau umfasst weiter zumindest zwei Endspulenstücke mit
einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter ist zumindest ein Mittenspulenstück vorgesehen,
das zwischen den Endspulenstücken
mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Des Weiteren sind zumindest zwei Zwischenspulenstücke vorgesehen,
von denen jedes separat zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit einem U-förmigem Ende
und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende vierte Enden
aufweist mit einer Anschlusslänge
kürzer
als die ersten und die dritten Enden; und wobei die Enden von jedem
der jeweiligen Spulenstücke
in zueinander unterschiedlichen Ebenen liegen und das erste und
das dritte Ende mit einem benachbarten vierten Ende in derselben
Ebene verbunden sind.
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In
einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Herstellen eines Spulenaufbaus zur Verfügung gestellt, mit den Schritten
des Vorsehens von zumindest zwei Endspulenstücken mit einem U-förmigen Ende
und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende und
ein zweites Ende hat, wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter sieht das Verfahren den Schritt des Vorsehens
zumindest eines Mittenspulenstücks
vor, das zwischen den Endspulenstücken mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt wird, wobei das offene Ende dritte
Enden mit einer Anschlusslänge
gleich dem ersten Ende hat. Weiter sieht das Verfahren den Schritt
des Vorsehens von zumindest zwei Zwischenspulenstücken vor,
von denen jedes getrennt zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit dem
U-förmigen
Ende und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende vierte
Enden mit einer Anschlusslänge
kürzer als
das erste und das dritte Ende aufweist, und des Verbindens des ersten
und des dritten Endes mit einem benachbarten vierten Ende.
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In
einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Herstellen eines Spulenaufbaus zur Verfügung gestellt, mit den Schritten
des Vorsehens von zumindest zwei Endspulenstücken mit einem U-förmigen Ende
und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende und
ein zweites Ende hat, wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter sieht das Verfahren den Schritt des Vorsehens
zumindest eines Mittenspulenstücks
vor, das zwischen den Endspulenstücken mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt wird, wobei das offene Ende dritte
Enden mit einer Anschlusslänge
gleich dem ersten Ende hat. Weiter sieht das Verfahren den Schritt
des Vorsehens von zumindest zwei Zwischenspulenstücken vor,
von denen jedes getrennt zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit dem
U-förmigen
Ende und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende vierte
Enden mit einer Anschlusslänge
kürzer als
das erste und das dritte Ende aufweist. Weiter sieht das Verfahren
den Schritt des Verbindens des ersten und des dritten Endes mit
einem benachbarten vierten Ende in derselben Ebene vor, wobei die Enden
von jedem der jeweiligen Spulenstücke in zueinander unterschiedlichen
Ebenen liegen.
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In
einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen
eines Stators zur Verfügung
gestellt, mit den Schritten des Vorsehens eines Kerns mit einer
Eingangsseite und einer Ausgangsseite, des Vorsehens eines gezahnten
Bereichs mit zwei Kontaktseiten an der inneren Oberfläche des
Kerns, des Vorsehens eines Schlitzes in jeder der Kontaktseiten
und des Vorsehens eines Spulenaufbaus im Schlitz. Der Schritt des
Vorsehens eines Spulenaufbaus umfasst weiter den Schritt des Vorsehens
von zumindest zwei Endspulenstücken mit
einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Weiter sieht die Erfindung die Bereitstellung
zumindest eines Mittenspulenstücks
vor, das zwischen den Endspulenstücken mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Des Weiteren sieht das Verfahren den Schritt des Vorsehens von zumindest zwei
Zwischenspulenstücken
vor, die zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit einem
U-förmigem
Ende und einem offenen Ende gestapelt sind, wobei das offene Ende
vierte Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden und das erste und das dritte Ende mit einem benachbarten
vierten Ende verbunden sind.
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In
einem noch anderen Gegenstand der Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Stators zur Verfügung gestellt, mit den Schritten
des Vorsehens eines Kerns mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite,
des Vorsehens eines gezahnten Bereichs mit zwei Kontaktseiten an
der inneren Oberfläche
des Kerns, des Vorsehens eines Schlitzes in jeder der Kontaktseiten
und des Vorsehens eines Spulenaufbaus im Schlitz. Der Schritt des
Vorsehens eines Spulenaufbaus umfasst weiter den Schritt des Vorsehens
von zumindest zwei Endspulenstücken mit
einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge grö ßer als
das erste Ende hat. Weiter sieht das Verfahren den Schritt der Bereitstellung zumindest
eines Mittenspulenstücks
vor, das zwischen den Endspulenstücken mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Des Weiteren sieht das Verfahren zumindest zwei Zwischenspulenstücke vor,
die jeweils getrennt zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit einem U-förmigem Ende
und einem offenen Ende gestapelt sind, wobei das offene Ende vierte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden. Das Verfahren sieht weiter den Schritt des Verbindens
des ersten und dritten Endes mit einem benachbarten vierten Ende
in derselben Ebene vor, wobei die Enden von jedem der jeweiligen Spulenstücke in zueinander
unterschiedlichen Ebenen liegen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen
bereitgestellt wird, besser verstanden.
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1 ist
ein Diagramm, das eine Vorderansicht des Stators gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Stators gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 veranschaulicht
ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes Spulenstück;
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4 veranschaulicht
ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes Spulenstück;
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5 veranschaulicht
ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes Spulenstück;
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6(A)–(C)
veranschaulichen die Statorspulenstücke, die in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
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7 veranschaulicht
einen Statorspulenaufbau im gestapelten Stil, der in dem Stator
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 veranschaulicht
die Ausrichtung des Statorspulenaufbaus, der in dem Stator gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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9 veranschaulicht
die Verbindung des jeweiligen Statorspulenaufbaus, der in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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10 veranschaulicht
eine Seitenschnittansicht des Statorspulenaufbaus, der in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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11 veranschaulicht
eine auseinander gezogene Ansicht des Statorspulenaufbaus, der in dem
Stator gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
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12 ist
eine Draufsicht, die die Anordnung des Verbindungsrings zeigt, der
in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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13 veranschaulicht
die Verbindung zwischen dem Statorspulenaufbau und dem Verbindungsring
in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 veranschaulicht ein Statorspulenstück, das
in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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15 veranschaulicht ein Statorspulenstück, das
in dem Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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16 veranschaulicht
einen Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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17 veranschaulicht
die Ausrichtung des Statorspulenaufbaus, der in dem Stator gemäß einer anderen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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18 veranschaulicht
die Verbindung des jeweiligen Statorspulenaufbaus, der in dem Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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19 veranschaulicht
einen Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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20 veranschaulicht
einen Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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21 veranschaulicht
einen konventionellen Spulenaufbau für einen Stator.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den
Zeichnungen beschrieben. Weitere Ausführungsformen können angewandt
und strukturelle oder logische Veränderungen können vorgenommen werden, ohne
vom Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die
vorliegende Erfindung wird zwar in Bezug auf einen Stator beschrieben,
aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die
vorliegende Erfindung in einer beliebigen elektrischen Rotationsmaschine
eingesetzt werden. In allen Zeichnungen sind gleiche Elemente durch
gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
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Es
wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen, von denen 1 ein
Diagramm ist, das eine Vorderansicht des Stators gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Stator 10 besteht
aus einem Statoreisenkern 20, einer Spule 40 und
einem Verbindungsring 50. Wie unter Bezugnahme auf die 2 und 4 beschrieben werden
wird, besteht die Spule 40 aus aufeinander gestapelten
U-förmigen
Spulenstücken.
Der Spulenaufbau ist von der rechten Seite der Figur in einen Schlitz 22 eingefügt, der
in dem Statoreisenkern 20 vorgesehen ist. Die Endbereiche
gegenüber
dem U-förmigen Bereich
des Spulenaufbaus 40 sind so gebogen, dass die Endbereiche
der benachbarten Spulenstücke
miteinander in Kontakt gebracht werden, wodurch die Spulenstücke zu einem
Spulenaufbau mit einer vorgegebenen Anzahl Wicklungen ausgebildet
werden. Auch sind zwei der Enden der den Spulenaufbau 40 bildenden
Endspulenstücke
mit dem Verbindungsring 50 so verbunden, dass die Dreiphasenanschlüsse (U-Phase,
V-Phase, W-Phase) eine Y-Verbindung bilden.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Stator gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Statoreisenkern 20 besitzt
mehrere gezahnte Bereiche 24, die sich jeweils von dem ringförmigen Kernrückenbereich
seine interne Richtung erstrecken. Mit anderen Worten, der gezahnte Bereich 24 ist
an einer inneren Oberfläche
des Kerns 20 vorgesehen. Ein Schlitz 22 ist zwischen
zwei einander benachbarten gezahnten Bereichen 24 ausgebildet.
Mit anderen Worten, der gezahnte Bereich 24 weist zwei
Kontaktseiten auf und ein Schlitz 22 ist in jeder der Seiten
vorgesehen. Der Statoreisenkern 20 ist so ausgebildet,
dass ein Dünnplattenelement
gestanzt wird, um den Kernrückenbereich
und die gezahnten Bereiche integral auszubilden, und dann werden
die Dünnplattenelemente
aufeinander gestapelt.
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Der
Statorspulenaufbau 40 wird im Voraus zu einem Spulenstück in U-Form
gebogen. Danach werden die Spulenstücke aufeinander gestapelt und die
Enden der Spulenstücke
werden in jeden der mehreren in dem Statoreisenkern 20 vorgesehenen Schlitze 22 eingefügt, so dass
die beiden geraden Bereiche des Spulenstücks in die einander benachbarten
Schlitze eingefügt
werden, wobei der gezahnte Statorbereich 24 durch die beiden
geraden Bereiche des Spulenstücks
einschlossen wird. Nachdem der Statorspulenaufbau 40 in
die Schlitze 22 eingefügt
ist, werden die Endbereiche der eingefügten Seite (d. h. die Endbereiche
gegenüber
dem U-förmigen Bereich)
der den Spulenaufbau 40 bildenden Spulenstücke abwechselnd
gebogen, wie nachstehend detailliert beschrieben wird, so dass die
benachbarten Spulenstücke
miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird der Spulenaufbau
zu einem Spulenaufbau mit einer vorgegebenen Anzahl Wicklungen ausgebildet.
Des Weiteren ist, um alle Spulenaufbauten zu einer Verbindungsschaltung
mit einer vorgegebenen Anordnung zu verbinden, beispielsweise der Verbindungsring 50 mit
einem Überkreuzungspunkt, der
als im Voraus ausgebildeter neutraler Punkt dient, mit beiden Enden
des Wicklungsbereichs jedes Spulenaufbaus 40 verbunden,
so dass die Dreiphasen (U-Phase, V-Phase, W-Phase)-Anschlüsse eine
Y-Verbindung bilden. Auf diese Weise wird der Stator 10 mit
in gewünschter
Weise verbundenen Statorspulenaufbauten vollendet.
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Wie
in 3 gezeigt ist, wird ein Statorspulenaufbau 40 durch
die Verwendung eines Drahts 40Z hergestellt, auf dem ein
Isolierüberzug
vorgesehen ist. Der Draht wird in Stücke geschnitten, von denen
jedes eine vorgegebene Länge
hat. Wenn die Stücke
dem Schneidvorgang unterzogen werden, werden ihre beiden Enden in
schräger
Richtung geschnitten. Beide Enden werden in schräger Richtung geschnitten, da
die Verbindung eines Stücks
zu einem anderen leicht und zuverlässig wird, wenn beide Enden
miteinander verbunden sind (zum Beispiel mittels WIG-Schweißen), um
einen Spulenaufbau vom Wicklungsstil auszubilden. Danach wird das
geschnittene Stück
unter Verwendung einer Formungsvorrichtung zu einem U-förmigen Statorspulenstück 40Y ausgebildet,
wie in 4 gezeigt ist.
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Des
Weiteren wird, wie in 5 gezeigt ist, der Isolierüberzug an
beiden Enden des in 4 gezeigten Statorspulenstücks 40Y entfernt,
um das Stück
für den
Statorspulenaufbau 40 geeignet zu machen. Der Isolierüberzug wird
an den beiden Enden des Statorspulenstücks entfernt, so dass die Bindungseigenschaft
beim Verbinden seiner Enden miteinander stabil wird.
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6(A)–(C)
veranschaulichen die in dem Stator gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Statorspulenstücke. Gemäß dem in
den 3 bis 5 gezeigten Vorgang der vorliegenden
Erfindung werden drei Typen von Statorspulenstücken 40S, 40L und 40E wie
in den 6A bis 6C gezeigt
ausgebildet. Ein in 6A gezeigtes Zwischenspulenstück 40S ist
ein Spulenstück,
dessen Gesamtlänge
L1 ist. Die Länge
L1 ist etwas länger
als die Gesamtlänge
des Statorkerns.
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Ein
in 6B gezeigtes langes Spulenstück 40L („Mittenspulenstück") ist ein Spulenstück, dessen
Gesamtlänge
L2 ist. Die Länge
L2 des Mittenspulenstücks 40L ist
um mehrere Millimeter länger als
die Gesamtlänge
des kurzen Spulenstücks 40S („Zwischenspulenstück"). Wie unter Bezug
auf 10 beschrieben werden wird, ist der Endbereich des
Mittenspulenstücks 40L so
gebogen, dass sein Endbereich in Kontakt mit dem Endbereich des
Zwischenspulenstücks 40S gebracht
wird. Mit anderen Worten, die Endbereiche der Spulenstücke werden zu
einem benachbarten Endbereich hin gebogen, um eine Verbindung zu
schaffen. Einige der Endbereiche werden zu anderen Endbereichen
hin gebogen, die in zueinander unterschiedlichen Ebenen liegen.
Wenn zum Beispiel die Breite des gezahnten Bereichs, mit dem der
Spulenaufbau 40 in Eingriff ist, auf 10 mm eingestellt
ist und der Biegewinkel des Endbereichs 45° beträgt, beträgt die Längendifferenz (L2 – L1) etwa
4 mm.
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Ein
in 6C gezeigtes Endspulenstück 40E ist
ein Spulenstück,
dessen eine Seitenlänge seiner
U-Form L2 ist und dessen andere Seitenlänge derselben L3 ist. Der Endbereich
des Spulenstücks 40E,
der eine Länge
L3 hat, wird zur Verbindung mit dem Verbindungsring 50 verwendet.
Die Längendifferenz
(L3 – L2)
beträgt
ungefähr
einige Millimeter).
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7 veranschaulicht
einen Statorspulenaufbau im gestapelten Stil, der in dem Stator
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
werden, um eine vorgegebene Anzahl von Wicklungszahlen auszubilden,
wie in 7 gezeigt ist, mehrere Statorspulenstücke 40S, 40L, 40E übereinander
gestapelt, um den Statorspulenaufbau 40I im gestapelten
Stil auszubilden. Der Statorspulenaufbau 40I im gestapelten
Stil ist mit zumindest zwei Stücken
des Endspulenstücks 40E,
n Stücken des
Mittenspulenstücks 40L und
(n + 1) Stücken
der Zwischenspulenstücke 40S aufgebaut.
Wenn n Stücke
des Mittenspulenstücks 40L und
(n + 1) Stücke des
Zwischenspulenstücks 40S abwechselnd
aufeinander gestapelt sind, sind die Zwischenspulenstücke 40S an
einer Außenoberfläche des
Mittenspulenstücks 40L platziert,
da die Anzahl der Zwischenspulenstücke 40S um eins größer als
die Anzahl der Mittenspulenstücke 40L ist.
Dann werden die Endspulenstücke 40E an
beiden Enden des Aufbaus gestapelt, um den gestapelten Statorspulenaufbau 40T auszubilden.
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Nach
dem Aufeinanderstapeln der drei Typen von Spulenstücken 40S, 40L und 40E wird
der Isolierüberzug
mit Ausnahme eines Bereichs entfernt, der in den Schlitz eingefügt wird.
Mit anderen Worten, der Isolierüberzug
an den Kontaktenden wird entfernt. Dann werden benachbarte Stücke aneinander
befestigt. Somit ist der gestapelte Statorspulenaufbau 40I wie
ein einstückiger
Körper.
Der Spulenaufbau kann in den Statorschlitz in einem gestapelten Zustand
eingefügt
werden, wobei benachbarte Stücke
nicht miteinander verbunden sind und dann nach der Einfügung verbunden
werden. Alternativ kann jeder der drei Typen der Statorspulenstücke 40S, 40L, 40E nacheinander
in den Statorschlitz eingefügt
werden, so dass die Stücke
im Inneren des Statorschlitzes aufeinander gestapelt sind, und dann
kann die Verbindung stattfinden.
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8 und 9 sind
veranschaulichende Diagramme des Verfahrens der Ausbildung des Wickelstator-Spulenaufbaus,
der in dem Stator gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. In jedem der Diagramme
ist eine teilweise vergrößerte Seitenansicht
gezeigt, so dass auf einen Status beim Ausbilden der Sta torspule
Bezug genommen wird, die in dem Stator gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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8 und 9 zeigen
einen Zustand von der Seite gegenüber dem U-förmigen
Seitenbereich des Statorspulenaufbaus 40I gesehen, in dem
der Statorspulenaufbau 40I im gestapelten Stil in den Schlitz
eingefügt
ist, so dass jedes der Spulenstücke den
gezahnten Statorbereich 24 des Statorkerns 20 einschließt. In diesem
Fall besteht zur leichteren Erläuterung
der Statorspulenaufbau 40I im gestapelten Stil aus zwei
Stücken
Endspulenstücke 40E1 und 40E2,
einem Stück
Mittenspulenstück 40L1 und
zwei Stücken
Zwischenspulenstücke 40S1 und 40S2,
die aufeinander gestapelt sind. Obwohl in dem in den 8 und 9 gezeigten
Zustand eine Lücke
zwischen jedem der Statorspulenstücke 40E1, 40E2, 40L1, 40S1 und 40S2 besteht,
werden diese Spulenstücke
des Weiteren so gestapelt, dass sie miteinander in Kontakt sind.
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Wie
in den 8 und 9 gezeigt ist, ist das Mittenspulenstück 40L1 so
gestapelt, dass es zwischen den beiden Zwischenspulenstücken 40S1 und 40S2 eingeschlossen
ist. Weiter sind die Endspulenstücke 40E1 und 40E2 an
beiden Endseiten des Aufbaus gestapelt. In diesem Fall sind die
Endbereiche gegenüber
der U-förmigen
Seite des Zwischenspulenstücks 40S1 mit 40S1-1 bzw. 40S1-2 bezeichnet.
Die Endbereiche gegenüber
der U-förmigen
gebogenen Seite des Zwischenspulenstücks 40S2 sind mit 40S2-1 bzw. 40S2-2 bezeichnet.
Weiter sind die Endbereiche gegenüber der U-förmigen Seite des Mittenspulenstücks 40L1 mit 40L1-1 bzw. 40L1-2 bezeichnet.
Weiterhin hat, wie in 6C gezeigt ist,
das Endspulenstück 40E1 einen
längerseitigen
Endbereich und einen kürzerseitigen
Endbereich auf der gegenüberliegenden
Seite des U-förmigen Endes.
Mit anderen Worten, die Endspulenstücke haben zwei Enden, wobei
ein Ende eine längere
Anschlusslänge
als das andere hat. Dann ist der längerseitige Endbe reich mit 40E1-L bezeichnet,
während der
kürzerseitige
Endbereich mit 40E1-S bezeichnet ist. Auch ist der längerseitige
Endbereich auf der gegenüberliegenden
Seite des U-förmigen
Endes des Endspulenstücks 40E2 mit 40E2-L bezeichnet,
während
der kürzerseitige
Endbereich desselben mit 40E2-S bezeichnet ist.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben ist, ist das Mittenspulenstück 40L länger als
das Zwischenspulenstück 40S.
Wie in 9 gezeigt ist, ist daher ein Endbereich 40L1-1 des
Mittenspulenstücks 40L1 in
Richtung des Endbereichs 40S1-2 des Zwischenspulenstücks 40S1 so gebogen,
dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht werden. Auch
ist der andere Endbereich 40L1-2 des Mittenspulenstücks 40L1 in
Richtung des Endbereichs 40S2-1 des Zwischenspulenstücks 40S2 so
gebogen, dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht
werden.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 6B und 6C beschrieben ist, ist weiterhin die Länge des
Endbereichs der kürzeren
Seite des Endspulenstücks 40E1 gleich
der Länge
L2 des Mittenspulenstücks 40L1.
Somit ist der Endbereich 40E1-S der kürzeren Seite des Endspulenstücks 40E1 in
Richtung des Endbereichs 40S1-1 des Zwischenspulenstücks 40S1 so
gebogen, dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht
werden. Auch der andere Endbereich 40E2-S der kürzeren Seite
des Endspulenstücks 40E2 ist
in Richtung des Endbereichs 40S2-2 des Zwischenspulenstücks 40S2 so
gebogen, dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht
werden.
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Auf
diese Weise werden der Endbereich 40L1-1 und der Endbereich 40S1-2 miteinander durch
Schweißen
oder dergleichen verbunden. Gleichermaßen sind die Endbereiche 40L1-2 und 40S2-1,
die Endbereiche 40E1-S und 40S1-1 und die Endbereiche 40E2-S und 40S2-2 miteinander
durch Schweißen
oder dergleichen verbunden. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden
Ausführungsform jedes
der Enden der jeweiligen Spulenstücke, aus der in 8 gezeigten
Perspektive gesehen, in derselben Ebene liegt. Beispielsweise liegt 40S1-1 in derselben
Ebene wie 40S21-2. Daher wird, wenn die Verbindung mit
einem Ende eines benachbarten Spulenstücks hergestellt wird, die Verbindung
durch Biegen des jeweiligen Endes, das in einer anderen Ebene liegt,
hergestellt.
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10 ist
eine Querschnittsansicht des Stators 10 aus der Mitte der
axialen Richtung am Schlitzbereich 22. Wie in 10 gezeigt
ist, ist der Statorspulenaufbau 40 in zwei einander benachbarte Schlitze 22A und 22B eingefügt, so dass
ein Isoliermaterial 30 zwischen den Schlitz und den Spulenaufbau
gefügt
ist und die beiden geraden Bereiche des Spulenaufbaus schließen den
gezahnten Statorbereich 24 ein. Die Endbereiche gegenüber dem
U-förmigen
Bereich des Statorspulenaufbaus 40 sind abwechselnd gebogen
und miteinander verbunden, wie vorstehend beschrieben, wodurch der
Statorspulenaufbau der vorliegenden Erfindung zu einer integral gewickelten
geschlossenen Spulenschaltung ausgebildet ist.
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Der
kürzere
Endbereich 40E2-S des Endspulenstücks 40E2 wird in Richtung
des anderen Endbereichs 40S2-2 des Zwischenspulenstücks 40S2 gebogen
und miteinander in Kontakt gebracht, und danach werden sie zusammen
verschweißt
und befestigt. Auch der andere Endbereich 40L1-2 des Mittenspulenstücks 40L1 wird
in Richtung eines Endbereichs 40S2-1 des Zwischenspulenstücks 40S2 gebogen
und miteinander in Kontakt gebracht und danach werden sie zusammen
verschweißt
und befestigt.
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Die
längeren
Endbereiche 40E1-L und 40E2-L der Endspulenstücke 40E1 und 40E2 werden länger gemacht
als der Schweißbereich,
so dass die längeren
Enden von dem Schweißbereich
vorstehen. Diese Endbereiche dienen als Ausgangsende und Abschlussende
der gewickelten Spule. Somit werden, wie später beschrieben wird, diese
Endbereiche zum Verbinden des Spulenaufbaus mit dem Verbindungsring 60 verwendet.
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11 ist
ein Diagramm, das den gestapelten Statorspulenaufbau 40I zeigt,
in dem 11 Stücke von
Spulenstücken,
d. h. zwei Stücke
Endstatorspulenstücke 40E1 und 40E2,
vier Stücke
Mittenspulenstücke 40L und
fünf Stücke Zwischenspulenstücke 40S,
aufeinander gestapelt sind, und deren Endbereiche werden verschweißt, um miteinander
verbunden zu werde, wodurch ein Spulenaufbau mit Wicklungen ausgebildet
wird. Obwohl in der Darstellung die längeren Endbereiche 40E1-L und 40E2-L der Endspulenstücke 40E1 und 40E2 auch
gebogen sind, dient dies nur zur Vereinfachung der Verbindung mit
dem Verbindungsring. Daher können,
wie in 10 gezeigt ist, die Endbereiche 40E1-L und 40E2-L je
nach der Form des Verbindungsrings ungebogen bleiben.
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Wie
in 9 gezeigt ist, sind Punkte, an denen das Schweißen ausgeführt wird,
folgendermaßen angeordnet. Das heißt, beispielsweise ist zwischen
dem Schweißpunkt
an den Endbereichen 40L1-1 und 40S1-2 und dem
Schweißpunkt
an den Endbereichen 40E1S und 40S1-1 der gebogene Endbereich 40L1-2 eingefügt. Daher
ist, selbst wenn jedes der Spulenstücke miteinander in Kontakt
ist, eine Lücke
von einem Spulenstückmaß zwischen den
Punkten ausgebildet, an denen das Schweißen zur Befestigung durchgeführt wird.
Dementsprechend ist es einfacher zu verhindern, dass die Schweißbereiche
miteinander in Kontakt kommen, und eine Zwischenschaltung zu vermeiden,
und daher wird die Isolierleistung verbessert. Das heißt, am offenen
Endbereich gegenüber
der U-förmigen
Seite des gestapelten Statorspulenaufbaus 40 sind die Schweißbereiche
mit einer Lücke
von einem Spulenstück
ausgebildet, die zwischen alle benachbar ten Spulenstücke gefügt ist,
so dass die gebogenen Spulenstückbereiche
frei von Interferenzen sind.
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12 ist
eine Draufsicht, die die Anordnung des in dem Stator gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Verbindungsrings zeigt. Der
Verbindungsring 50 wird in einer Anordnung beschrieben,
in der die drei Phasenanschlüsse
in einer Y-Verbindungsweise
verbunden sind. Am Verbindungsring 50 ist ein Überkreuzungspunkt 52 angebracht.
Der Überkreuzungspunkt 52 besitzt
an seinen beiden Enden Öffnungen 52A und 52B.
Die Öffnungen 52A, 52B sind
mit den Endbereichen 40E1-L und 40E2-L des gestapelten
Spulenaufbaus 40 an allen drei Schlitzen verbunden. Somit werden
die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase ausgebildet. Eine neutrale
Leitung 54 ist so ausgebildet, dass der Überkreuzungspunkt 52 mit
einem dem Anschlussende des wicklungsgestapelten Spulenaufbaus entsprechenden
Endbereich verbunden ist. Der Überkreuzungspunkt 52 und
die neutrale Leitung 54 sind so ausgebildet, dass, wenn
wärmewiderstandsfähiges Harz
einem Pressformen unterzogen wird, der Überkreuzungspunkt und die neutrale
Leitung zusammen mit dem Verbindungsring 50 ausgebildet
werden. Der Verbindungsring 50 ist mit dem Statorspulenaufbau 40 verbunden.
Daher wird der Stator 10 mit einer gewünschten Verbindung vollendet.
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Somit
stellt die vorliegende Erfindung einen Spulenaufbau mit zumindest
zwei Endspulenstücken mit
einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende zur Verfügung, wobei das offene Ende
ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das zweite
Ende eine Anschlusslänge
größer als
das erste Ende hat. Weiterhin wird zumindest ein Mittenspulenstück zur Verfügung gestellt,
das zwischen den Endspulenstücken
mit dem U-förmigen
Ende und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Auch werden zumindest zwei Zwischenspulenstücke bereitgestellt, von denen
jedes separat zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit einem
U-förmigem
Ende und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende vierte Enden
aufweist mit einer Anschlusslänge
kürzer
als die ersten und die dritten Enden und wobei das erste und das
dritte Ende mit einem benachbarten vierten Ende verbunden sind.
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13 ist
ein Diagramm, das den Verbindungszustand zwischen dem Statorspulenaufbau und
dem Verbindungsring in dem Stator gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn der Spulenaufbau wie in den 8 bis 10 gezeigt
ausgebildet ist, dienen die längeren Enden 40E1-L und 40E2-L der
Endspulenstücke 40E1 und 40E2 als
Anfangsende und Abschlussende des Wicklungsspulenaufbaus. Somit
werden diese Endbereiche in die Öffnungen 52A und 52B des Überkreuzungspunkts 52 des
in 12 gezeigten Verbindungsrings 50 eingefügt. Auf
diese Weise wird der Spulenaufbau mit dem Verbindungsring 50 verbunden
und befestigt.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, werden gemäß der vorliegenden Erfindung
die U-förmigen
Spulenstücke
im Voraus gestapelt, um den U-förmigen Spulenaufbau
zu konstruieren, und der Spulenaufbau wird in zwei einander benachbarte
Schlitze eingefügt,
so dass die geraden Bereiche des Spulenaufbaus den gezahnten Bereich
des Stators einschließen.
Dann werden die Endbereiche der U-förmigen Spulenstücke in Verbindung
mit den Endbereichen der benachbarten U-förmigen
Spulenstücke
gebracht, um eine vorgegebene Wicklungsanzahl zu erhalten.
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14 und 15 sind
eine Draufsicht und eine Seitenansicht, die die Anordnung des Statorspulenstücks zeigen,
das in dem Stator der elektrischen Rotationsmaschine gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 14A ist
eine Seitenansicht des Statorspulenstücks vor dem Biegen, wie oben
unter Bezug auf die 1–13 beschrieben
ist. In 14B ist ein Statorspulenstück 40X vor
dem Biegen gemäß einer wie
vorstehend beschriebenen Ausführungsform
gezeigt. Obwohl es hier nicht detailliert beschrieben ist, werden
beide Enden des Statorspulenstücks 40X gebogen
und der Isolierüberzug
wird an jedem der Endbereiche entfernt.
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Es
wird nun auf 15A, 15B Bezug
genommen, in denen das Statorspulenstück 40W so ausgebildet
ist, dass es einen Biegebereich 40W1 aufweist. Der Biegebereich 40W1 ist
am Mittenbereich der U-förmigen Seite
des U-förmigen
Statorspulenstücks 40W vorgesehen.
Somit sind die beiden geraden Bereiche 40W2 und 40W3,
die sich parallel zueinander erstrecken, des Statorspulenstücks 40W zueinander gestuft.
Mit anderen Worten, jedes der Enden der jeweiligen Spulenstücke liegt
auf zueinander unterschiedlichen Ebenen.
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16 veranschaulicht
einen Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 16 gezeigt
ist, sind mehrere Statorspulenstücke 40W,
die dem in 15 gezeigten Biegen unterzogen
worden sind, aufeinander gestapelt und der gestapelte Aufbau wird
in den Statorschlitzbereich eingefügt, so dass die beiden geraden Bereiche
des Spulenaufbaus den gezahnten Statorbereich des Statorkerns 20 einschließen.
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17 und 18 zeigen
einen Zustand, der von der Seite gegenüber dem U-förmigen Seitenbereich des Statorspulenaufbaus 40I' gesehen ist,
in dem der Statorspulenaufbau 40I' im gestapelten Stil in den Schlitz
eingefügt
ist, so dass jedes der Spulenstücke
den gezahnten Statorbereich 24 des Statorkerns 20 einschließt. Der
Statorspulenaufbau 40I' im gestapelten
Stil ist mit den in 15 gezeigten Sta torspulenstücken 40W aufgebaut,
die einem Biegen unterzogen wurden und aufeinander gestapelt sind.
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In
diesem Fall ist zum Zweck der Erläuterung der Statorspulenaufbau 40I' im gestapelten
Stil aus zwei Stücken
von Endstatorspulenstücken 40E'I und 40E'2, einem Stück Mittenspulenstück 40L'1 und zwei Stücken Zwischenspulenstücken 40S'I und 40S'2, die aufeinander
gestapelt sind, zusammengesetzt. Des Weiteren sind, obwohl in dem
in den 17 und 18 gezeigten
Zustand Lücken
zwischen jedem der Statorspulenstücke 40E'1, 40E'2, 40S'1 und 40S'1 vorhanden sind, diese Spulenstücke so gestapelt,
dass sie tatsächlich
miteinander in Kontakt sind.
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Wie
in der Figur gezeigt ist, ist das Mittenspulenstück 40L'1 so gestapelt, dass es zwischen den
beiden Zwischenspulenstücken 40S'1 und 40S'2 eingeschlossen
ist. Weiter sind die Endstatorspulenstücke 40E'1 und 40E'2 an beiden Endseiten des Aufbaus
gestapelt. In diesem Fall sind die Endbereiche gegenüber der
U-förmigen
Seite des Zwischenspulenstücks 40S'1 mit 40S'1-1 bzw. 40S'1-2 bezeichnet.
Die Endbereiche gegenüber
der U-förmigen
Seite des Zwischenspulenstücks 40S'2 sind mit 40S'2-1 bzw. 40S'2-2 bezeichnet.
Weiter sind die Endbereiche gegenüber der U-förmigen Seite des Mittenspulenstücks 40L'1 mit 40L'1-1 bzw. 40L'1-2 bezeichnet.
Des Weiteren hat, ähnlich
wie in 6C gezeigt, das Endspulenstück 40E'1 einen längerseitigen
Endbereich und einen kürzerseitigen
Endbereich auf der gegenüberliegenden
Seite des U-förmigen Endes.
Dann ist der längerseitige
Endbereich mit 40E'1-L bezeichnet,
während
der kürzerseitige
Endbereich mit 40E'1-S bezeichnet
ist. Auch ist der längerseitige
Endbereich gegenüber
der Seite des U-förmigen
Endes des Endspulenstücks 40E'2 mit 40E'2-L bezeichnet,
während
der kürzerseitige
Endbereich desselben mit 40E'2-S bezeichnet
ist.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben ist, ist das Mittenspulenstück 40L' länger als
das Zwischenspulenstück 40S'. Wie daher in 18 gezeigt
ist, ist ein Endbereich 40L'1-1 des Mittenspulenstücks 40L'1 in Richtung
des Endbereichs 40S'1-2 des
Zwischenspulenstücks 40S'1 gebogen, so
dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht sind. Auch
der andere Endbereich 40L'1-2 des
Mittenspulenstücks 40L'1 ist in Richtung des
Endbereichs 40S'2-1 des
Zwischenspulenstücks 40S'2 gebogen, so
dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht sind.
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Des
Weiteren ist, wie unter Bezugnahme auf die 6B und 6C beschrieben ist, die Länge des Endbereichs
der kürzeren
Seite des Endspulenstücks 40E'1 gleich der
Länge L2
des Mittenspulenstücks 40L'1. Somit ist
der Endbereich 40E'1-S der kürzeren Seite
des Endspulenstücks 40E'1 in Richtung
des Endbereichs 40S'1-1 des
Zwischenspulenstücks 40S'1 so gebogen,
dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht sind. Auch
der andere Endbereich 40E'2-S der
kürzeren
Seite des Endspulenstücks 40E'2 ist in Richtung
des Endbereichs 40S'2-2 des
Zwischenspulenstücks 40S'2 so gebogen,
dass beide Endbereiche miteinander in Kontakt gebracht sind.
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Auf
diese Weise sind der Endbereich 40L'1-1 und der Endbereich 40S'1-2 miteinander
durch Schweißen
oder dergleichen verbunden. Gleichermaßen sind der Endbereich 40L'1-2 und der
Endbereich 40S'2-1,
der Endbereich 40E'1-S und
der Endbereich 40S'1-1,
der Endbereich 40E'2-S und
der Endbereich 40S'2-2 miteinander
durch Schweißen oder
dergleichen verbunden.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird,
anders als das in den 8 und 9 gezeigte Beispiel,
jedes der Statorspulenstücke 40W,
die die gestapelte Statorspule 40I' bilden, einem Biegen unterzogen.
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Wenn
weiter beispielsweise das Biegemaß gleich der Dicke des Statorspulenstücks 40W gemacht
wird, kann der Endbereich 40E'1-S in Kontakt mit dem Endbereich 40S'1-1 durch Biegen
im rechten Winkel gebracht werden. Das heißt, anders als bei dem in 9 gezeigten
Beispiel wird es für
den Endbereich 40E1-S unnötig, in einer schrägen Richtung
zum benachbarten Statorspulenstück
hin gebogen zu werden, mit dem Ergebnis, dass die Biegearbeit leicht
ausgeführt
werden kann. Mit anderen Worten, die Enden der jeweiligen Spulenstücke, die
verbunden sind, werden gerade gebogen, so dass eine Verbindung zu
einem benachbarten Ende in derselben Ebene bewirkt wird.
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Somit
stellt die vorliegende Erfindung einen Spulenaufbau zur Verfügung, mit
zumindest zwei Endspulenstücken
mit einem U-förmigen
Ende und einem offenen Ende, wobei das offene Ende ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, und wobei das zweite Ende eine Anschlusslänge größer als
das erste Ende hat. Des Weiteren sieht die Erfindung zumindest ein
Mittenspulenstück
vor, das zwischen den Endspulenstücken mit dem U-förmigen Ende
und dem offenen Ende gestapelt ist, wobei das offene Ende dritte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge gleich dem ersten Ende.
Auch sind zumindest zwei Zwischenspulenstücken vorgesehen, von denen
jedes separat zwischen dem Endspulenstück und dem Mittenspulenstück mit einem
U-förmigem
Ende und einem offenen Ende liegt, wobei das offene Ende außerdem vierte
Enden aufweist mit einer Anschlusslänge kürzer als die ersten und die
dritten Enden, wobei die Enden von jedem der jeweiligen Spulenstücke in zueinander
unterschiedlichen Ebenen liegen und das erste und das dritte Ende
mit einem benachbarten vierten Ende in derselben Ebene verbunden
sind.
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19 veranschaulicht
einen Stator gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Gemäß der vorliegenden
Aus führungsform ist
der gezahnte Statoreisenkernbereich 24 des Statoreisenkerns 20 so
ausgebildet, dass, wenn W1 als Breite der Kernmittenseite (inneren
Seite) und W2 als Breite der Kernaußenseite genommen wird, die
Breite W2 > Breite
W1 ist. Das heißt,
der gezahnte Statoreisenkernbereich 24 ist so ausgebildet,
dass er eine größere Breite
in dem Bereich nahe dem Außendurchmesser
und eine kleinere Breite in dem Bereich nahe dem Innendurchmesser
des Kerns hat. Mit anderen Worten, der gezahnte Bereich hat eine
an der inneren Oberfläche
des Kerns größere Breite.
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Ein
Statorspulenaufbau 40I'' mit aufeinander gestapelten
Spulenstücken
ist in die Statorschlitze eingefügt,
so dass die geraden Bereiche den gezahnten Statoreisenkernbereich 24 einschließen. Der
aus den aufeinander gestapelten Spulenstücken ausgebildete Statorspulenaufbau 40I'' ist zu einer U-Form ausgebildet,
wie in 5 oder 15 gezeigt
ist. Da die Breite des gezahnten Statoreisenkernbereichs 24 die Breiten
hat, die sich voneinander auf seiner Innenseite und seiner Außenseite
unterscheiden, wird der Abstand zwischen den geraden Bereichen des
U-förmigen
Spulenstücks
ebenfalls variabel, je nach der Breite des gezahnten Statoreisenkernbereichs,
bestimmt.
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20 veranschaulicht
den Stator einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Stator 10' ist aus einem Statoreisenkern 20', dem Spulenaufbau 40 und
dem Verbindungsring 50 zusammengesetzt. Wie unter Bezugnahme
auf die 2 und 4 beschrieben
ist, ist der Spulenaufbau 40 aus gestapelten Spulenstücken ausgebildet, die
jedes aus einem zu einer U-Form ausgebildeten Draht hergestellt
sind. Der Spulenaufbau ist von der rechten Seite der Figur in Schlitze 22' eingefügt, die im
Statoreisenkern 20' vorgesehen
sind.
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Der
Statoreisenkern 20' hat
mehrere gezahnte Bereiche 24',
die jeder von dem ringförmigen Kernrückenbereich
zu seiner internen Richtung vorstehen. Ein Schlitz 22' ist zwischen
zwei einander benachbarten gezahnten Bereichen 24' ausgebildet.
In diesem Fall weist der Schlitz 22' eine Form auf, die sich von jener
des in 2 gezeigten Schlitzes 22 unterscheidet.
Das heißt,
während
der in 2 gezeigte Schlitz 22 dazu gebracht wird,
sich parallel mit der axialen Richtung des Statoreisenkerns 20 zu
erstrecken, ist der Schlitz 22' zu einer Form ausgebildet, die
in der axialen Richtung schräg
verläuft.
Mit anderen Worten, der Schlitz auf der Eingangsseite liegt in einer
anderen axialen Ebene als der Schlitz auf der Ausgangsseite. Der
Statoreisenkern 20' ist
so ausgebildet, dass ein Dünnplattenelement
so gestanzt ist, dass es den Kernrückenbereich und die gezahnten
Bereiche zusammen ausbildet und dann die Dünnplattenelemente aufeinander
gestapelt werden. Der Schlitz 22' mit der schräg verlaufenden Form kann so
ausgebildet werden, dass, wenn die Dünnplatten aufeinander gestapelt
werden, sie leicht zueinander verschoben sind. Der Spulenaufbau 40' im gestapelten
Stil ist in den Schlitz 22' eingefügt, der Spulenaufbau 40' verläuft auch
so schräg,
dass er mit der schräg
verlaufenden Form des Schlitzes 22' übereinstimmt. Zu diesem Zeitpunkt
kann der Spulenaufbau im gestapelten Stil zu einer schräg verlaufenden
Form ausgebildet werden, die an die schräg verlaufende Form des Schlitzes
im Voraus anpassbar ist, und in den Schlitz in der axialen Richtung
eingefügt
werden. Mit anderen Worden, der Spulenaufbau wird für die Passung
in den Schlitz vorgeformt.
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Die
Endbereiche gegenüber
der U-förmigen Seite
des Spulenaufbaus 40 sind so gebogen, dass die benachbarten
Endbereiche des Drahts miteinander verbunden sind. Somit wird der
Spulenaufbau zu einer Spulenform mit einer gewünschten Anzahl von Wicklungen.
Auch sind beide Endbereiche des zu der Wicklungsform ausgebildeten
Spu lenaufbaus mittels der Verbindungsspule 50 verbunden.
Somit sind die Dreiphasenanschlüsse
(U-Phase, V-Phase, W-Phase in der Art einer Y-Verbindung miteinander
gekoppelt.