DE60225211T2

DE60225211T2 - Elektrische Generator-Anlasservorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE60225211T2
Application number: DE60225211T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Oohashi; Katsuhiko Kusumoto; Hideki Morikaku; Yoshinobu Utsumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: DE60225211D1; KR20030016185A; EP1286045A2; EP1286045A3; EP1286045B1; JP2003061324A; US20030034703A1; KR100508322B1; US7339294B2; JP3546866B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, die einen Startmotor und einen Ladegenerator integriert hat.
2. Beschreibung des Stands der Technik
19 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine zeigt, die zum Beispiel in JP-A-8-14145 offenbart ist. In der Zeichnung umfasst ein Motorgenerator 1 einen Rotor 2 mit einer gewickelten Feldwicklung 2a, einen Stator 3 mit einer gewickelten Dreiphasen-Ständerwicklung 3a, einen vorderen Träger bzw. Klammer 4 und einen hinteren Träger 5, die den Rotor 2 und Stator 3 enthalten, und einen Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6, der eine Magnetpolposition des Rotors 2 erfasst.
Der Rotor 2 umfasst eine rotierende Welle 9, die durch den vorderen Träger 4 und hinteren Träger 5 mittels Lagern 7, 8 drehbar gestützt wird. Ein Endabschnitt der rotierenden Welle 9 steht von dem vorderen Träger 4 vor, und eine Riemenscheibe 10 ist an einem vorderen Endabschnitt davon befestigt. Ferner steht ein anderer Endabschnitt der rotierenden Welle 9 von dem hinteren Träger 5 vor, und ein vorderer Endabschnitt davon ist mit zwei Stücken von Schleifringen 11 integriert. Die um den Rotor 2 gewickelte Feldwicklung 2a ist mit einem Feldanschluss 13 verbunden, der an dem hinteren Träger 5 über die Schleifringe 11 und Bürsten 12 befestigt ist.
Der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 ist koaxial mit der rotierenden Welle 9 an dem anderen Endabschnitt der rotierenden Welle 9 montiert, zum Erfassen einer gegenwärtigen Position des Magnetpols der rotierenden Welle 9 (Rotor 2). Ferner ist, zusätzlich zu anderem als der Magnetpolpositions- Erfassungssensor 6, eine Außenseite des hinteren Trägers 5 mit den Bürsten 12 versehen, die in gleitenden Kontakt mit den Schleifringen 11 gebracht sind, und durch eine hintere Abdeckung 14 abgedeckt. Die hintere Abdeckung ist an dem hinteren Träger 5 durch eine Schraube 15 befestigt.
Gemäß der rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß dem Stand der Technik, wie oben beschrieben, wird, um die Bürste 12 auszutauschen, ein Vorgang ausgeführt des Entfernens einer hinteren Abdeckung 14 von dem hinteren Träger 5 durch Abnehmen einer Schraube 15, des Herausnehmens der Bürste 12 nach einem Herausnehmen des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6, des Austauschens der Bürste 12 durch eine neue der Bürste 12 und danach des erneuten Anbringens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6. Um die Erfassungsgenauigkeit zu fördern, erfordert der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 jedoch eine hohe Genauigkeit bei einer Befestigungsposition relativ zu dem Magnetpol des Rotors 2. Deshalb gibt es ein Problem, dass, sobald der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 abgenommen ist, ein Vorgang des erneuten Anbringens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 und Nachstellens einer Montageposition des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6, sehr beschwerlich ist, so dass ein Austauschvorgang der Bürste 12 schwierig gemacht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wurde ausgeführt, um das oben beschriebene Problem zu lösen und es ist eine Aufgabe von ihr, eine rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine bereitzustellen, bei der man imstande ist, einfach einen Austauschvorgang einer Bürste auszuführen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine bereitgestellt, die als eine Elektromaschine oder Generatormaschine dient, mit einem Rotor, einem Stator, einem Träger, einer Bürste und einem Magnetpolpositions-Erfassungssensor. Der Rotor weist eine Feldwicklung auf. Der Stator weist eine Ständerwicklung auf. Der Träger stützt den Rotor und den Stator. Ein Ende der Bürste ist mit dem Rotor in Kontakt gebracht, zum Zuführen eines Feldstroms an die Feldwicklung des Rotors. Der Magnetpolpositions-Erfassungssensor ist koaxial mit einer rotierenden Welle des Rotors angeordnet, zum Erfassen einer Magnetpolposition des Rotors und Funktionieren. Der Magnetpolpositions-Erfassungssensor ist an dem Träger integriert befestigt, derart, dass der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 derart integriert an dem Träger 5 befestigt ist, dass die Bürste 12 entfernbar ist ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 von dem Träger 5 abzunehmen.
Folglich kann die Bürste entfernt werden, ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor von dem Träger abzunehmen, wobei es nicht notwendig ist, den Magnetpolpositions-Erfassungssensor durch ein erneutes Anbringen von ihm nachzustellen, und ein Austauschvorgang der Bürste kann einfach ausgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht der rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung.
3 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittansicht, wobei Abschnitte der Befestigung eines Magnetpolpositions-Erfassungssensors und einer Bürste einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung, vergrößert sind.
5 ist eine Querschnittansicht, wobei Abschnitte der Befestigung eines Magnetpolpositions-Erfassungssensors und einer Bürste einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung, vergrößert sind.
6 ist eine Querschnittansicht, wobei ein Abschnitt der Befestigung eines Magnetpolpositions-Erfassungssensors einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung, vergrößert ist.
7 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt.
8 ist eine Perspektivansicht, die ein Leitersegment zum Bilden einer Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt.
9 ist eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung.
10 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung.
11 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung.
12 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt.
13 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung einer Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
14 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
15 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
16 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
17 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
18 ist eine erläuternde Ansicht, zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung der rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung.
19 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß des Stands der Technik zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsform 1
1 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt. 2 ist eine Vorderansicht, welche die rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine in 1 von einer Seite eines hinteren Trägers davon betrachtet. In den Zeichnungen umfasst ein Motorgenerator 1 einen Rotor 2 mit einer gewickelten Feldwicklung 2a, einen Stator 3 mit einer gewickelten Dreiphasen-Ständerwicklung 3a, einen vorderen Träger 4 und einen hinteren Träger 5, die den Rotor 2 und Stator 3 enthalten, und einen Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 zum Erfassen eines Rotationszustands des Rotors 2.
Der Rotor 2 umfasst eine rotierende Welle 9, deren beide Endabschnitte durch den vorderen Träger 4 und hinteren Träger 5 jeweils mittels Lagern 7 und 8 drehbar gestützt werden. Ein Endabschnitt der rotierenden Welle 9 steht von dem vorderen Träger 4 vor, und ein vorderer Endabschnitt davon ist an einer Riemenscheibe 10 befestigt. Ferner ist der andere Endabschnitt der rotierenden Welle 9 mit zwei Stücken von Schleifringen 11 integriert.
Der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6, der außerhalb des hinteren Trägers montiert ist, ist koaxial mit der rotierenden Welle 9 an der anderen Endseite der rotierenden Welle 9 montiert, und erfasst die rotierende Welle 9, das heißt eine Magnetpolposition des Rotors 2. Ferner sind, an einer Innenseite des hinteren Trägers 5, Bürsten 12, die in gleitenden Kontakt mit den Schleifringen 11 gebracht sind, so montiert, dass sie durch einen Bürstenhalter 12a gehalten werden.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung des Betriebs. Wenn ein Feldstrom der Feldwicklung 2a über die Bürsten 12 und die Schleifringe 11 zugeführt wird, wird ein magnetischer Fluss an einem Magnetpol des Rotors 2 erzeugt. Beim Betreiben als der Motor, bei einem derartigen Zustand, wird durch Zuführen eines Mehrphasen-Wechselstroms an die Mehrphasen-Ständerwicklungen 3a, eine Rotationskraft in dem Rotor 2 erzeugt. Die Rotationskraft wird an eine Maschinenmotorseite über die rotierende Welle 9, die Riemenscheibe 10 und einen nicht dargestellten Riemen (kann eine Kette oder ein Zahnriemen sein) übertragen, um dadurch den Maschinenmotor zu starten.
Nach Beendigung als der Motor betrieben zu werden, wird der Rotor 2 durch den Maschinenmotor über die Riemenscheibe 10 und die rotierende Welle 9 angetrieben, wobei ein rotierendes Magnetfeld durch den Rotor 2 erzeugt wird, und Leistung wird an der Mehrphasen-Ständerwicklung 3 erzeugt, um dadurch als der Generator betrieben zu werden.
Bei einer derartigen rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß der Ausführungsform, ist der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 so angeordnet, dass er integriert an dem hinteren Träger 5 angebracht ist. Beim Austauschen der Bürste 12, wird die Bürste 12 durch Entfernen des hinteren Trägers 5 herausgenommen. Gemäß der Ausführungsform ist der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 mit dem hinteren Träger 5 integriert, und deshalb kann die Bürste 12 entfernt werden ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 abzunehmen.
Ferner kann beim Montieren eine Positionsbeziehung zwischen dem Stator 3 und dem hinteren Träger 5 durch eine Bohrung 4a auf einer Seite des vorderen Trägers 4, und eine Schraubbohrung 5a auf einer Seite der Seite des hinteren Trägers 5, positioniert werden. In die Bohrungen 4a und 5a sind ein durchgehender Bolzen bzw. eine Durchgangsschraube (nicht gezeigt) einzuführen, um den vorderen Träger 4 und hinteren Träger 5 festzumachen und zu fixieren, wobei der Stator 3 in einer axialen Richtung sandwich-artig angeordnet ist. Deshalb ist es nicht notwendig, den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 durch ein Wiederanbringen davon nachzustellen, und ein Austauschvorgang der Bürste 12 kann einfach ausgeführt werden.
Ausführungsform 2
3 ist eine Querschnittansicht, die eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt. Beide, der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12, sind außerhalb des hinteren Trägers 5 angeordnet. Ferner weist der hintere Träger 5 einen Öffnungsabschnitt 51 auf, zum Herausnehmen der Bürste 12 in einer Durchmesserrichtung. Obwohl der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 an einer entfernteren Außenseite der Bürste 12 in der axialen Richtung angeordnet ist, wenn die Bürste 12 aus dem Öffnungsabschnitt 51 des hinteren Trägers 5 zusammen mit dem Bürstenhalter 12a herausgenommen wird, kann lediglich die Bürste 12 entfernt werden, ohne durch einen Zustand des Montierens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 beeinflusst zu werden. Ferner wird natürlich ein ähnlicher Effekt durch Anwenden des Öffnungsabschnitts 51 zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 erzielt.
Ausführungsform 3
4 ist eine Querschnittansicht, wobei Abschnitte der Befestigung des Magnetpolpositions-Erfassungssensors und der Bürste einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung, vergrößert sind. Beide, der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12, sind an der Außenseite des hinteren Trägers 5 angeordnet. Ferner ist die Bürste 12 an einer entfernteren Außenseite des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 in der axialen Richtung angeordnet, und eine hintere Abdeckung 14 ist vorgesehen, um den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12 zu umgeben. Die Bürste 12 ist an der Außenseite des hinteren Trägers 5 angeordnet und an der entfernteren Außenseite des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 in der axialen Richtung angeordnet, und deshalb kann die Bürste 12 lediglich durch Abnehmen der hinteren Abdeckung 14 herausgenommen werden, und ein Austauschvorgang der Bürste 12 kann einfach ausgeführt werden.
Ausführungsform 4
5 ist eine Querschnittansicht, wobei Abschnitte der Befestigung des Magnetpolpositions-Erfassungssensors und der Bürste einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung, vergrößert sind. Beide, der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12, sind an einer Innenseite des hinteren Trägers 5 angeordnet. Der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 ist mit dem hinteren Träger 5 integriert, und deshalb kann, beim Austauschen der Bürste 12, sogar wenn der hintere Träger entfernt wird, die Bürste 12 entfernt werden, ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 von dem Träger abzunehmen.
Ferner kann beim Montieren die Positionsbeziehung zwischen dem Stator 3 und dem hinteren Träger 5 durch die Bohrung 4a auf der Seite des vorderen Trägers 4, und die Schraubbohrung 5a auf der Seite des hinteren Trägers 5, von einem nicht dargestellten, durchgehenden Bolzen positioniert werden, zum Festmachen, um den vorderen Träger 4 und hinteren Träger 5 zu fixieren, wobei der Stator 3 in der axialen Richtung sandwichartig angeordnet ist, und deshalb ist es nicht notwendig, den Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 durch ein Wiederanbringen davon nachzustellen, und ein Austauschvorgang der Bürste 12 kann einfach ausgeführt werden. Ferner, da die Bürste 12 an der Innenseite des hinteren Trägers 12 angeordnet ist, und deshalb kann die Bürste 12 vor einem äußeren Faktor geschützt werden.
Ferner, wenn die Bürste 12 aus der Durchmesserrichtung zusammen mit dem Bürstenhalter 12a herausgenommen wird, durch Vorsehen des Öffnungsabschnitts 51 des hinteren Trägers 5 gemäß Ausführungsform 2, kann lediglich die Bürste 12 entfernt werden, ohne den hinteren Träger 5 und den vorderen Träger 4 zu entfernen, und ein Austauschvorgang der Bürste kann einfacher ausgeführt werden.
Ausführungsform 5
6 ist eine Querschnittansicht, wobei ein Abschnitt der Befestigung des Magnetpolpositions-Erfassungssensors einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung, vergrößert ist. Obwohl gemäß den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsformen der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12 an dem Endabschnitt der Rotationswelle 9 auf einer Seite gegenüberliegend zu der Riemenscheibe 10 angeordnet sind, ist gemäß der Ausführungsform jeweils die Bürste 12 auf einer Seite gegenüberliegend zu der Riemenscheibe 10 angeordnet, und der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 ist an dem Endabschnitt der rotierenden Welle 9 auf der Seite der Riemenscheibe 10 angeordnet. Dadurch sind der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 und die Bürste 12 so angeordnet, dass sie nicht nahe aneinander angeordnet sind, sondern dass sie entfernt voneinander sind, und deshalb, sogar wenn ein Abnutzungspulver der Bürste 12 oder dergleichen verstreut wird, wird der Magnetpolpositions-Erfassungssensor 6 nicht dadurch beeinflusst, und die Bürste 12 kann ausgetauscht werden ohne durch den Zustand des Montierens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 beeinflusst zu werden. Ferner, obwohl gemäß der Ausführungsform eine Erläuterung erfolgte eines Beispiels des Anordnens der Bürste 12 auf der Seite gegenüberliegend zu der Riemenscheibe 10, und des Anordnens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 auf der Seite der Riemenscheibe 10, wird natürlich ein ähnlicher Effekt erzielt, sogar wenn die Anordnung umgekehrt ist.
Ausführungsform 6
7 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator einer rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist der Stator 3 mit einem Statorkern 3b in einer Form eines kreisförmigen Zylinders versehen, der mit einer Vielzahl von Schlitzen 3d ausgebildet ist, die sich in die axiale Richtung um eine vorbestimmte Teilung in einer Peripherie- bzw. Umfangsrichtung davon erstrecken, wobei die Ständerwicklung 3a um den Statorkern 3b gewickelt ist und ein Isolierpapier 30 in den jeweiligen Schlitzen 3d montiert ist, zum elektrischen Isolieren der Ständerwicklung 3a und des Statorkerns 3b. Gemäß dem in der Zeichnung gezeigten Stator 3, da das Spulenende der Ständerwicklung 3a ausgerichtet ist, ist das Spulenende verkürzt und eine Gesamtlänge der rotierenden elektrischen Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, die durch Montieren des Magnetpolpositions-Erfassungssensors 6 verlängert wird, kann verkürzt werden.
Ferner, um den Stator 3 mit entsprechendem Pol und entsprechender Phase 2 zu realisieren, wird es bevorzugt die Ständerwicklung 3a durch ein Leitersegment zu bilden. 8 ist eine Perspektivansicht, die das Leitersegment zeigt, das die Ständerwicklung 5 bildet, wobei ein Zustand gezeigt wird, bevor es in den Statorkern 3b integriert ist. In der Zeichnung ist das Leitersegment 31 im Wesentlichen in eine U-artige Form durch Biegen bzw. Falten ausgebildet, um ein stabartiges oder ein plattenartiges Metallmaterial (zum Beispiel Kupfer) an einem Wendeabschnitt 31C zu biegen, und ist so gebildet, dass es einen Leiter 31a der Seite einer inneren Lage umfasst, der von dem Wendeabschnitt 31c zu einer inneren Umfangsseite des Schlitzes 3d angeordnet ist, und einen Leiter 31b der Seite einer äußeren Lage, der von dem Wendeabschnitt 31c zu einer äußeren Umfangsseite des Schlitzes 3d angeordnet ist.
9 bis 11 sind erläuternde Ansichten zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung der Ständerwicklung 3a. Ferner ist hier das Isolierpapier 30 weggelassen. Das Isolierpapier 30 ist in eine ringartige Form für einen Schlitz ausgebildet, und wird in den Schlitz 3d entlang der axialen Richtung eingeführt. Nach einem Beenden das Isolierpapier 30 an dem Schlitz 3d zu integrieren, wie durch 9 gezeigt, wird das Leitersegment 31 in den Schlitz 3d in der axialen Richtung eingeführt, wie durch eine Pfeilmarkierung A gezeigt. Nach einem Vorstehenlassen eines Endabschnitts 31d des eingeführten Leitersegments 31 von einer anderen Seitenfläche des Schlitzes 3d, wie durch 10 gezeigt, wird der Endabschnitt 31 jeweils in die Umfangsrichtung des Statorkerns 3b gebogen (Zurechtbiegen), wie durch eine Pfeilmarkierung B gezeigt, um dadurch einen Zustand von 11 herbeizuführen, und wird mit dem Endabschnitt 31d des Leitersegments 31 verbunden, das in einen unterschiedlichen der Schlitze 3d eingeführt ist.
Ferner wird, gemäß dem Leitersegment 31, natürlich ein ähnlicher Effekt durch Annehmen verschiedener Leitersegmente im Wesentlichen in einer J-artigen Form, im Wesentlichen in einer I-artigen Form und dergleichen andere als die im Wesentlichen U-artige Form erzielt, die in 8 gezeigt wird.
Ausführungsform 7
Obwohl gemäß der oben erwähnten Ausführungsform 6 eine Erläuterung des Aufbauens der Beschaffenheit durch Verwendung des Leitersegments 31 als die Ständerwicklung 3a erfolgte, kann die Ständerwicklung 3a durch eine einzelne Drahtleitung (kontinuierliche Leitung) gebildet sein. 12 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt.
Wie durch 12 gezeigt, ist der Stator 3 mit dem Statorkern 3b versehen, der einen Kern aus laminierten Lagen in einer Form eines kreisförmigen Zylinders umfasst, der mit einer Vielzahl der Schlitze 3b ausgebildet ist, die sich in die axiale Richtung um eine vorbestimmte Teilung in der Umfangsrichtung erstrecken, wobei die Ständerwicklung 3a um den Statorkern 3b gewickelt ist und das Isolierpapier 30 in den jeweiligen Schlitzen 3d montiert ist, zum elektrischen Isolieren der Ständerwicklung 3a und des Statorkerns 3b. Ferner ist die Ständerwicklung 3a mit einer Vielzahl von Wicklungen versehen, wobei in jeder von ihnen ein einzelnes Stück der Drahtleitung 32 an einer Außenseite des Schlitzes 3d auf einer Endflächenseite des Statorkerns 3b umgebogen ist, und durch Wellenwickeln gewickelt ist, um wechselweise eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung an einer Innenseite des Schlitzes 3d bei jeder vorbestimmten Anzahl von Schlitzen einzunehmen.
Als nächstes wird eine spezifische Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des Stators 3 unter Bezugnahme auf 13 bis 18 erfolgen. Zuerst werden, wie durch 13 gezeigt, zwölf Stücke aus langen Drahtleitungen 32 in eine Blitz-artige Form durch Falten ausgebildet, um die Drahtleitungen gleichzeitig auf der gleichen Ebene zu biegen. Aufeinanderfolgend, wie durch eine Pfeilmarkierung in 14 gezeigt, werden die Drahtleitungen in eine rechtwinklige Richtung durch eine (Spann-)Vorrichtung gefaltet, um dadurch eine Drahtleitungsgruppe 32A zu fabrizieren, wie durch 15 gezeigt. Ferner wird ähnlich, wie durch 16 gezeigt, eine Drahtleitungsgruppe 32B mit einer Überkreuzungsleitung und einer Leitungs- bzw. Führungsleitung fabriziert. Die Drahtleitungsgruppen 32A und 32B werden durch Ausrichten von sechs Paaren von Drahtleitungen gebildet, die mit zwei Stücken von Drahtleitungen 32 ausgerichtet sind, die dadurch in ein derartiges Muster ausgebildet sind, dass sie um eine Sechs-Schlitz-Teilung verschoben sind, wie durch 18 gezeigt, um gerade Leitungsabschnitte 32B zu überlappen, durch Verschieben um eine Ein-Schlitz-Teilung. Ferner werden sechs Stücke von Endabschnitten der Drahtleitung 32 zu beiden Seiten von beiden Enden der Drahtleitungsgruppe 32A und 32B erstreckt. Ferner werden Wendeabschnitte 32a so angeordnet, dass sie sich auf beiden Seitenabschnitten der Drahtleitungsgruppen 32A und 32B ausrichten.
Währenddessen wird eine vorbestimmte Anzahl von Bögen bzw. Blechen von Hauptlaminatlagenplatten laminiert, wobei jeder mit Schlitzen 3d und T-Stücken 3c in einer Trapezform um eine vorbestimmte Teilung ausgebildet ist, wobei vorbestimmte Positionen von äußeren Umfangsabschnitten davon durch Laserschweißen in eine Umfangsrichtung geschweißt werden, um dadurch einen Laminatlagenkern 300, im Wesentlichen in ein Parallepiped, zu fabrizieren, wie durch 17 gezeigt.
Ferner werden das Isolierpapier 30 und die zwei Drahtleitungsgruppen 32A und 32B laminiert, um den Laminatlagenkern 300 anzubringen. Aufeinanderfolgend wird der Laminatlagenkern 300 abgerundet und Endflächen davon werden in Kontakt miteinander gebracht und aneinander verschweißt, um dadurch den Stator 3 in der Form des kreisförmigen Zylinders vorzusehen, wie in 12 gezeigt.
Die Ständerwicklung 3a gemäß der Ausführungsform ist die einzelne Drahtleitung 32 (kontinuierliche Leitung) und deshalb ist eine Anzahl von Verbindungsabschnitten kleiner als diejenige durch Ausbilden der Ständerwicklung 3a durch Verbinden der Leitersegmente 31 wie bei der Ausführungsform 6, und deshalb kann das Spulenende der Ständerwicklung 3a erniedrigt werden und der Stator 3 mit einer kurzen Gesamtlänge kann einfach fabriziert werden.
Wie oben beschrieben, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, wird eine rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine bereitgestellt, mit einem Rotor mit einer Feldwicklung, einem Stator mit einer Ständerwicklung, einem Träger zum Stützen des Rotors und des Stators, einer Bürste, deren eines Ende mit dem Rotor in Kontakt gebracht ist, zum Zuführen eines Feldstroms an die Feldwicklung des Rotors, und einem Magnetpolpositions-Erfassungssensor, der koaxial mit einer rotierenden Welle des Rotors angeordnet ist, zum Erfassen einer Magnetpolposition des Rotors und Funktionieren als ein Motor oder ein Generator, und wobei der Magnetpolpositions-Erfassungssensor integriert an dem Träger befestigt ist. Deshalb kann die Bürste entfernt werden ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor von dem Träger abzunehmen, wobei es nicht notwendig ist, den Magnetpolpositions-Erfassungssensor durch ein Wiederanbringen von ihm nachzustellen, und wobei ein Austauschvorgang der Bürste einfach ausgeführt werden kann.
Ferner ist, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, der Magnetpolpositions-Erfassungssensor an einer Außenseite in einer axialen Richtung der Bürste angeordnet, und deshalb kann die Bürste entfernt werden ohne durch den Zustand des Montierens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors beeinflusst zu werden, und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, einen Austauschvorgang der Bürste einfach auszuführen.
Ferner ist, gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung beschrieben, jeweils der Magnetpolpositions-Erfassungssensor an einem Ende von einer Rotorwelle angeordnet und die Bürste ist an dem anderen Ende davon angeordnet, und deshalb kann die Bürste entfernt werden ohne durch den Zustand des Montierens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors beeinflusst zu werden, und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, einen Austauschvorgang der Bürste einfach auszuführen.
Ferner ist, gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung beschrieben, die Bürste an einer Innenseite des Trägers angeordnet, und deshalb wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, die Bürste vor einem äußeren Faktor zu schützen.
Ferner ist, gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung, die Bürste an einer Außenseite des Trägers angeordnet, und deshalb kann die Bürste entfernt werden ohne den Träger zu demontieren, und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, einen Austauschvorgang der Bürste einfach auszuführen.
Ferner ist, gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung, ein Bürstenhalter, der an dem Träger zum Halten der Bürste befestigt ist, so gebildet, dass er in der Lage ist die Bürste anbringbar und abnehmbar von einer Durchmesserrichtung davon auszutauschen, und deshalb kann lediglich die Bürste entfernt werden ohne durch den Zustand des Montierens des Magnetpolpositions-Erfassungssensors beeinflusst zu werden, und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, einen Austauschvorgang der Bürste einfach auszuführen.
Ferner umfasst, gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung beschrieben, die Ständerwicklung des Stators ein Spulenende, das sich nach außen von einer Endfläche eines Statorkerns erstreckt, und wobei das Spulenende durch Ausrichten des Statorkerns in einer Umfangsrichtung angeordnet ist, und deshalb ist das Spulenende erniedrigt und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, eine Gesamtlänge der rotierenden elektrischen Maschine zu verkürzen, die durch einen Betrag des Magnetpolpositions-Erfassungssensors verlängert ist.
Ferner ist, gemäß einem achten Aspekt der Erfindung beschrieben, die Ständerwicklung des Stators durch Verbinden einer Vielzahl von Leitersegmenten gebildet, und deshalb wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, den Stator mit einer kurzen Gesamtlänge einfach und bequem zu fabrizieren.
Ferner umfasst, gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung, die Ständerwicklung des Stators eine Vielzahl von Wicklungen, die an einer Außenseite eines Schlitzes auf einer Seite der Endfläche des Statorkerns zurück- bzw. umgebogen und gewickelt sind, um wechselweise eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitz-Tiefenrichtung an einer Innenseite des Schlitzes bei jeder vorbestimmten Anzahl der Schlitze einzunehmen, und wobei Wendeabschnitte der Spulendrähte, die an der Außenseite der Schlitze auf der Seite der Endfläche des Statorkerns umgebogenen sind, in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, um eine Gruppe der Spulenenden zu bilden, und deshalb kann eine Beschaffenheit mit einer kleinen Anzahl von Verbindungsabschnitten in der Ständerwicklung aufgebaut werden, und es wird ein Effekt erzielt, dass man in der Lage ist, den Stator mit der kurzen Gesamtlänge einfach und bequem zu fabrizieren.

Claims

Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine, die als eine Elektromaschine oder Generatormaschine dient, mit: einem Rotor (2) mit einer Feldwicklung (2a); einem Stator (3) mit einer Ständerwicklung (3a); einem Träger (5) zum Stützen des Rotors (2) und des Stators (3); einer Bürste (12), deren eines Ende mit dem Rotor (2) in Kontakt gebracht ist, zum Zuführen eines Feldstroms an die Feldwicklung (2a) des Rotors (2); und einem Magnetpolpositions-Erfassungssensor (6), der koaxial mit einer Rotationswelle (9) des Rotors (2) angeordnet ist, zum Erfassen einer Magnetpolposition des Rotors (2) und Funktionieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetpolpositions-Erfassungssensor (6) an dem Träger (5) derart integriert befestigt ist, dass die Bürste (12) entfernbar ist ohne den Magnetpolpositions-Erfassungssensor (6) von dem Träger (5) abzunehmen.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetpolpositions-Erfassungssensor (6) an einer Außenseite in einer axialen Richtung der Bürste (12) angeordnet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der Magnetpolpositions-Erfassungssensor (6) an einem Ende von einer Rotorwelle (9) angeordnet ist und die Bürste (12) an dem anderen Ende davon angeordnet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (12) an einer Innenseite des Trägers (5) angeordnet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (12) an einer Außenseite des Trägers (5) angeordnet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Bürstenhalter (12a) umfasst, der an dem Träger (5) befestigt ist, wobei der Büstenhalter (12a) zum Halten der Bürste (12) so gebildet ist, dass er in der Lage ist die Bürste (12) abnehmbar von einer Durchmesserrichtung davon auszutauschen.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die Ständerwicklung (3a) des Stators (3) ein Spulenende umfasst, das sich nach außen von einer Endfläche eines Statorkerns erstreckt; wobei das Spulenende durch Ausrichten des Statorkerns (3b) in einer Umfangsrichtung angeordnet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklung (3a) des Stators (3) durch Verbinden einer Vielzahl von Leitersegmenten (31) gebildet ist.
Rotierende elektrische Fahrzeug-Start- und Lade-Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: die Ständerwicklung (3a) des Stators (3) eine Vielzahl von Wicklungen umfasst, die an einer Außenseite eines Schlitzes (3d) auf einer Seite der Endfläche des Statorkerns (3b) umgebogen und gewickelt sind, um wechselweise eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitz-Tiefenrichtung an einer Innenseite des Schlitzes (3d) bei jeder vorbestimmten Anzahl der Schlitze einzunehmen; und wobei Wendeabschnitte der Spulendrähte, die an der Außenseite der Schlitze (3d) auf der Seite der Endfläche des Statorkerns (3b) umgebogenen sind, in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, um eine Gruppe der Spulenenden zu bilden.