JP3382916B2 - 電気機械装置のためのステータ及びステータの製造のための方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータヨーク
と、ステータヨークに配置されたいくつかのステータコ
イルと、ステータコイルのための、ステータヨークの端
面に配置された回路装置（結線装置）とを備える電気機
械装置のためのステータにして、その際当該回路装置が
互いに対して電気的に絶縁された連結導体を有し、これ
らの連結導体が互いに中心を同じくして配置されており
且つそれぞれ異なる直径を有する、また、これらの連結
導体がステータコイルの端部のための接続部並びに電気
機械装置との接続のための接続部を有するステータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電気機械装置のための周知のステータ
は、通例、いくつかのステータ歯を有し、当該ステータ
歯にステータコイルが巻かれている。これらのコイルは
各レーン（相巻線、ブランチ、Strang)に割り当てられ
ている。その際、共通のレーンに割り当てられたコイル
は結線されている（つながれている）。三相電気機械装
置（三相交流機械装置、Drehstrommaschine)のケースで
は、ステータは、それぞれ１２０°だけ位相をずらされ
て電流の作用を受ける三つのレーンを有する。各コイル
の電流導入線(Stromzuleitung)及び電流導出線(Stromab
leitung)は、ステータ端部にて電気機械装置から外へ案
内される。

【０００３】これまで、各コイルの結線(Verschaltung)
を手で行うことが普通であった。その際、各コイル端部
が電気機械装置との接続のためのそれぞれの接続部へ導
かれ、そこで接触させられた。しかしながら、この種の
結線は、多数の不都合な点を有する。電気機械装置との
接続のための対応する接続部との各コイルの別々の結線
によって、非常に場所をとる太いケーブルハーネス（Ka
belbaeume）が生じる。しかしながら、大きな場所（空
間）が提供されるのは、きわめてまれなケースでしかな
い。上述の種類のステータが例えば乗り物に使用される
必要があるならば、エンジン室(Motorraum)において通
例非常に限定された場所しか提供されない。その結果、
ここでは、エンジン室において使用される各構成要素を
可能な限り小さくし、場所をとらないように構成しよう
とする動きが進んでいる。

【０００４】さらに、コイル端部の各ワイヤが入念に互
いに対して絶縁されねばならない。このことは、付加的
な絶縁材を要求し、従って必要な構造空間のさらなる増
加に通じる。最終的に、コイル端部の割り当て及び対応
しての結線の際に間違える可能性があるという危険もあ
る。ワイヤが多数であることに基づいて、コイルがい
つ、万一この場合には、コイルのどれが誤って結線され
たかをつきとめるのが困難である。回路装置（結線装
置）において短絡が生じると、ふつうの場合にはこの故
障個所をつきとめるのが困難である。

【０００５】さらに、周知の回路装置は非常にコスト集
約的でもある。なぜならば、結線が手で行われねばなら
ないからである。そのような回路装置の製造のための方
法の自動化は可能でない。その結果、周知の回路装置は
大量生産に適していない。

【０００６】ドイツ特許出願公開第１９５４４８３０号
明細書(DE 195 44 830 A1)により、請求項１の上位概念
部分（前提部分）に記載されているような電気機械装置
のためのステータが知られている。このステータの場合
には、電気機械装置との接続のための接続部とのそれぞ
れのコイルの個別結線が無くなっている。そのかわり
に、リング導体として構成されており且つ絶縁する溝構
造内に中心を同じくして異なる直径を有して配置されて
いる互いに対して電気的に絶縁された連結導体が提案さ
れる。各コイル端部は、突起部を介して連結導体とつな
がれる。その際、当該突起部は、回路装置体から突き出
ている。この周知のステータによって、各コイルの面倒
な費用のかかる個別結線はしなくてよくなるが、しか
し、このステータも多数の不都合な点を有する。

【０００７】このステータについても、比較的大きな場
所需要（所要面積）が必要である（すなわち大きな場所
をとる）。なぜならば、回路装置が軸方向においてコイ
ルの前側に配置されているからである。さらに、連結導
体へのコイル端部の接続のために設けられている突起部
が硬直的に（動かないように）連結導体に対して垂直に
方向づけられている。その結果、これによって回路装置
のために、従ってステータ全体のためにも追加の場所需
要が生じる。

【０００８】ドイツ特許出願公開第１９６４７５５９号
明細書(DE 196 47 559 A1)により、コイルを備えるスタ
ンドを有する電気機械装置が知られている。その際、コ
イルの結線のために、リング形状に構成されている連結
エレメントが設けられている。このリング形状に構成さ
れた連結エレメントは、半径方向にあるいは軸方向に隣
接しており、且つ互いに対して電気的に絶縁されて配置
されている。連結導体との各コイル端部の接続は、これ
らに形成された開口部を経て行われる。当該開口部を通
って、コイル端部が差し込まれて、引き続いて固定され
る。この解決策の場合にも、なお、比較的大きな場所が
必要である。なぜならば、回路装置がこの場合もまた軸
方向においてコイルの前に配置されているからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術から出
発して、本発明は、はじめに述べた種類の電気機械装置
のためのステータを、上述の不都合を回避するように構
成することを課題とする。特に、各構成要素の製造並び
にコイルの結線が自動化され、従ってコスト安に行われ
得るような電気機械装置のためのステータが与えられる
必要がある。さらに、当該ステータがとりわけ場所をと
らないように構成されている必要がある。特に、ステー
タにおいて発生する損失が最低限に抑えられることも必
要である。さらに、ステータの製造のための相応に改良
された方法を提供することも課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】当該課題は、本発明の第
一の観点により、電気機械装置のためのはじめに述べら
れたステータを構成しなおすことによって解決される。
その際、当該構成しなおされたステータは、本発明によ
り、以下のことによって特徴づけられている。すなわ
ち、回路装置が、複数のステータコイルによって画成さ
れた空間内に配置されていること、これらのステータコ
イルの端部のための連結導体の複数の接続部が接続突起
部として構成されていること、当該接続突起部がステー
タコイル端部の固定のためにそれぞれの前記連結導体に
対して角度をもって（すなわちある角度で）それぞれの
前記連結導体から離れるように突き出して(abragend)構
成されていること、及び前記連結導体には前記接続突起
部のためのいくつかの切り欠き部が設けられており、当
該切り欠き部内へ前記接続突起部が曲げられ得るあるい
は曲げられることによって特徴づけられている。

【００１１】本発明に係るステータの場合には、まず第
一に、各構成要素を自動化して製造すること及び引き続
いて各コイルの自動化された結線を実施できることが、
簡単且つコスト安な方法で可能である。同時に、回路装
置のための場所需要、従ってステータ全体についての場
所需要が著しく低下させられる。

【００１２】本発明の基本思想は以下のことにある。す
なわち、まず第一にステータコイルがステータヨークに
取り付けられる。引き続いて、連結導体が、ステータコ
イルによって境界を定められた（画成された）空間に組
み込まれる。このことは、連結導体が、コイルによって
限定された（境界を囲まれた）面の直径よりも小さい直
径を有することを意味する。従って、各連結導体は、も
はや、周知の解決策に関して述べられているように軸方
向においてコイルないしその巻線頭部の手前に位置して
はいない。むしろ、連結導体は、いまや、ステータコイ
ルに対して同軸にこれの下方ないし内側に配置されてい
る。好ましくは、各連結導体が各コイルの巻線頭部に適
合させられている幅をもつ。その結果、連結導体は軸方
向においても半径方向においてもコイルを越えて外へ突
出しない。このことによって、ステータが、コイルジオ
メトリ（コイルの形状及び寸法、Spulengeometrien）だ
けによって設定されている幅を有する。

【００１３】それぞれのコイルの端部は、前記接続突起
部に固定される。そのために、前記接続突起部は、さし
あたりそれぞれの連結導体に対してある角度で、好まし
くは９０゜の角度で離れるように突出して形成されてい
る。このようにして、前記接続突起部とのコイル端部の
簡単な接続が可能である。

【００１４】コイル端部の固定の後、前記接続突起部
が、連結導体に設けられている対応する切り欠き部内へ
曲げられる。それによって、連結導体へのコイル端部の
接続の後に追加の構造空間がもはや必要ない。

【００１５】原理的に、本発明は、連結導体の決められ
た横断面に限定されるものではない。しかしながら、各
連結導体を四角形の導体横断面を備えて構成することが
とりわけ有利であるとわかった。このようにして、各連
結導体が簡単且つ精確に互いに食い込まされ得る（組み
合わされるように押し入れられ得る）。

【００１６】要求に応じて、電気機械装置とつなぐため
の接続部が、コネクター（プラグ、Stecker)、ブッシュ
(Huelse)、コネクターピン(Steckerpins、たとえば、コ
ンピュータ技術でマザーボードとプラグインカードとの
接続のためにあるいはデータバスの接続のために使用さ
れるような針状の接点要素)、ケーブルラグ（ケーブル
ターミナル、Kabelschuhe）、あるいはそのようなもの
として構成されていることが可能である。しかしなが
ら、本発明は、挙げられた例に限定されているわけでは
ない。接続部についての別の実施形態も考えられる且つ
可能である。

【００１７】本発明に係るステータの場合には、まず第
一に各構成要素を簡単且つコスト安に製造することが可
能である。ひき続いて、各コイルが自動化された方法に
よって結線され得る。ステータコイルによって境界を囲
まれた空間内の回路装置のとりわけ有利な配置によっ
て、さらに、ステータのとりわけ場所をとらない形態が
可能である。最後に、ステータの本発明に係る形態によ
って、特に連結導体についての横断面の選択によって、
起こり得る抵抗損（銅損、Stromwaermeverluste）も最
低限に抑えられる。

【００１８】当該ステータは、電気機械装置のあらゆる
可能な形状について使用され得る。電気機械装置とし
て、例えば同期機、ここでは特にパーマネント励起され
る（永久磁石を用いた、磁気電気の、permanenterreg
t）同期機が挙げられ得る。とりわけ言及に値する機械
装置は、例えば、乗り物のためのスタータジェネレータ
（始動発電機）である。ここでは、内燃機関のクランク
シャフト軸受け構造によって支持されているロータ（回
転子）をもつ電気機械装置である。当該スタータジェネ
レータは、内燃機関の始動及び停止のためにだけ使用さ
れるのではなく、原動機運転の間も例えば制動機能、ブ
ースター機能、バッテリーマネジメント、アクティブな
（能動的な）振動減衰、内燃機関のシンクロナイズ（同
期化）等のようなさまざまな機能を担うことができる。
そのようなスタータジェネレータは、外部ロータ同期機
（エクスターナルロータタイプの同期機、Aussenlaeufe
r-Synchronmaschine）として構成されていて、キャリア
エレメントとしてのステータキャリアを介して内燃機関
の原動機ブロック(Motorblock)と連結させられていても
よい。

【００１９】本発明に係るステータの有利な実施形態は
下位の従属する請求項からわかる。有利には、接続突起
部がステータコイル端部の領域に構成されている。それ
によって、接続突起部とステータコイル端部との間のと
りわけ短い間隔が可能である。それによって、レーンの
コイルの結線における間違いが防止される。コイルは一
目瞭然に結線される。その結果、コイルの結線における
起こり得る故障も容易に位置をつきとめられ得る。

【００２０】好ましくは、連結導体の間にそれぞれ絶縁
層が設けられている。当該絶縁層は、有利にはきわめて
薄く、例えば絶縁紙、絶縁フォイルあるいはそのような
ものとして形成されているとよい。それは、各連結導体
の間に固定されずに置かれる、連結導体にはりつけられ
る、あるいは別の方法で連結導体の間にもたらされるこ
とが可能である。本発明は、絶縁層の決められた構成形
態に、並びに決められた絶縁材料に限定されるものでは
ない。

【００２１】別の構成では、回路装置が絶縁層を介して
ステータヨークに配置されているとよい。この絶縁層
は、例えば絶縁ディスク等として構成されているとよ
い。

【００２２】有利には、ステータコイル端部が、ジョイ
ント結合（Fuegeverbindung、例えば、組み立て、ねじ
留め、溶接、ろう付け、リベット留め、粘着等による結
合）及び（あるいは）機械的な結合によって（すなわ
ち、ジョイント結合及び機械的な結合の両方またはどち
らか一方によって）接続突起部とつながれている。コイ
ル端部は、例えば接続突起部にろう付けされ得る。例え
ば軟ろう付け法（低温ろう付け法、Weichloetverfahre
n）あるいは硬ろう付け法（高温はんだ付け法、Hartloe
tverfahren）によってろう付けされ得る。コイル端部を
接続突起部に溶接することも考えられ得る。とりわけ有
利な溶接法は、抵抗溶接(Widerstandsschweissen)、レ
ーザー溶接（Laserschweissen)、超音波溶接(Ultrascha
llschweissen)等である。機械的な結合としては、例え
ばクリンプ結合（圧着結合、Krimpverbindungen）等が
利用され得る。

【００２３】好ましくは、電気機械装置との接続のため
の接続部がそれぞれ二つの隣接するステータコイルの間
で通り抜けて案内されている。そのために、接続部が二
つの隣接するステータコイルの間の存在する間隙を通っ
て半径方向にて外側に向かって案内されるとよい。この
ことは、軸方向の構造空間のさらなる節約に通じる。

【００２４】好ましくは、連結導体は帯状材(Bandmater
ial)から製造されている。このようにして、連結導体が
とりわけ簡単且つコスト安に、自動化された方法を使っ
ても、製造され得る。銅等のような材料から製造されて
いることが可能である各連結導体は、例えば適当な圧延
法(Walzverfahren)を用いて平たく延ばされ、引き続い
て輪（コイル状）に巻かれ得る。連結導体における必要
な切り欠き部並びに接続突起部は、例えば打ち抜き法(S
tanzverfahren)、切断法(Schneideverfahren)等のよう
な適当な方法で、連結導体に形成され得る。

【００２５】別の構成では、連結導体のうちの一つある
いは複数が、電気機械装置との接続のための接続部が通
り抜けて案内されるための一つあるいは複数の切り欠き
部を有するとよい。このような切り欠き部が必要である
のは、連結導体が半径方向に重なり合って配置されてお
り且つ前記接続部とそれぞれ隣接する連結導体との間の
電気的な接触が妨げられねばならないからである。

【００２６】好ましくは回路装置が三つの連結導体を有
するとよい。連結導体の数は、使用ケース及びステータ
の実施形態に応じて判明する。全く同様に、ステータの
さまざまな応用領域で、使用されるステータコイルの数
も変わり得る。ステータコイルのそれぞれは、二つの接
続突起部を介して対応する連結導体とつながれているの
で、ステータコイルの数が変わると接続突起部の数も且
つそれによって接続突起部のための切り欠き部の数も必
要により変わり得る。

【００２７】有利には、連結導体がリング形状あるいは
リングセグメント形状に形成されているとよい。それに
よって、連結導体がとりわけ有利にステータのジオメト
リーに及びステータコイルの配置ジオメトリーに適合さ
せられ得る。

【００２８】本発明に係るステータの有利な実施形態で
は、連結導体が閉じたリング状構造として構成されてい
る。その際、当該リング状構造の端部領域が、電気機械
装置との接続のためのそれぞれの接続部として構成され
ている。そのような実施形態では、まず第一に各連結導
体が製造され、例えば帯状材として製造され、引き続い
て必要な長さに裁断される。その後、さしあたり平らな
帯状体として存在する連結導体が必要な直径を備えるリ
ング状構造に曲げられる。リングセグメントの端部領域
は、所望の角度で、例えば連結導体に対して垂直に折り
曲げることが可能であり、それによって電気機械装置と
の接続のためのそれぞれの接続部を形成する。有利に
は、接続部として構成された端部領域が、適当な方法、
例えばジョイント法(Fuegeverfahren)等で互いに結合さ
せられるとよい。このことは、リング形状の連結導体の
安定性向上に通じる。

【００２９】本発明の別の実施形態では、連結導体が開
いたリング状構造として構成され得る。その際、各リン
グ状構造は、それぞれ異なる長さを有し得る。さらに、
それぞれのリング状構造の端部領域のうちの一方が電気
機械装置との接続のための接続部として構成されている
とよい。各連結エレメント（連結導体）のこのような形
態によって、それの製造がさらに簡単化される。開いた
リング状構造としての構成によって、及び各連結導体が
異なる長さを有するという事実により、接続部が通り抜
けて案内されるための切り欠き部の成形がされなくてよ
い。

【００３０】本発明のさらに別の構成では、連結導体が
閉じられたリングとして構成され得る。その際、当該リ
ングにそれぞれ電気機械装置との接続のための接続部が
配置されている。当該接続部は、それぞれ連結導体にお
ける対応する切り欠き部に配置されているとよい。この
実施形態では、それぞれの接続部が連結導体の格別に構
成された端部領域として形成されていることが必要な
い。むしろ、まず第一に各連結導体を閉じたリングの形
で製造し、引き続いて接続部を連結導体に固定するとよ
い。有利には、当該接続部がこの場合も同様に連結導体
における対応して構成された切り欠き部に配設される。
それによって、この場合も同様に、それぞれ隣接する連
結導体を通りぬけて接続部が案内されることが可能にな
る。その際、接続部とそれぞれ隣接する連結導体との間
の電気的な接触という事態になる可能性がない。

【００３１】有利には、ステータコイルが巻線頭部と絶
縁体とを有し、個別歯巻線技術（シングル・トゥース・
ワインディング・テクニック、Einzelzahnwickeltechni
k、まず第一に個別の完全なコイルが製造され、引き続
いてこれらが個々にステータ歯上に押し込まれ、その後
はじめて電気的に結線される）で製造されている。この
製造の仕方によって、コイルがまず第一に自動的にそれ
ぞれの歯に巻き付けられ得ることが可能になる。それか
ら、そのように作り上げられたコイルがステータヨーク
と結合させられる。

【００３２】有利には、回路装置がジョイント結合及び
（あるいは）機械的な結合を用いてステータヨークにあ
るいはステータコイルの絶縁体に配置されているとよ
い。回路装置のこの配置は、回路装置の自重及び電気機
械装置にて発生する振動に基づいて行われねばならな
い。回路装置のこの固定が必要不可欠なのは、そうでな
ければコイル端部がひきはがされるあるいは損傷を与え
られる可能性があるからである。有利には、回路装置な
いし回路装置の連結導体がクリップ留め（Aufklipsen、
かみ合ってポジティブ結合を形成すること、その際、結
合する両方の部材は、かみ合った後に互いに対して位置
が固定されていて結合がひとりでに解けないように形作
られている）によってあるいは例えばねじ、リベット、
溶接等の他の種類の機械的な固定によってもステータヨ
ークにあるいはステータコイルの絶縁体に配置され得
る。

【００３３】別の構成では、ステータが含浸(impraegni
eren)させられ得る。それによって、とりわけ堅い（じ
ょうぶな）形成物が生まれる。ステータないしステータ
の各構成要素は、例えば、電気的に絶縁性であり且つス
テータコイルにおいてフリーになる損失熱の搬出のため
の熱伝導を補助する高温注型樹脂（高温鋳造プラスチッ
ク、Hochtemperatur-Giessharz）によって取り巻かれて
いるとよい。

【００３４】本発明の第二の観点では、前述のような本
発明に係るステータの製造のための方法が与えられる。
当該方法は、本発明により、下記のステップ：すなわち ａ）ステータヨークに複数のステータコイルを取り付け
るステップ； ｂ）互いに対して絶縁された複数の連結導体から形成さ
れている回路装置を複数のステータコイルによって画成
された（境をなされた）空間へ組み込むステップ、その
結果当該回路装置は軸方向においても半径方向において
もステータコイルの巻線頭部を越えて外へ突き出ない； ｃ）連結導体の接続突起部にステータコイル端部を固定
するステップ；及び ｄ）連結導体に接続突起部のために設けられた切り欠き
部内へ接続突起部を曲げるステップによって特徴づけら
れる。

【００３５】本発明に係る方法によって、各ステータコ
イルの簡単な、コスト安の、且つ自動化され得る結線が
可能になる。本発明に係る方法の利点、作用、効果、及
び機能の仕方については、本発明に係るステータについ
ての前述の説明が内容全体について援用され、これとと
もに参照されるように指摘される。

【００３６】当該方法の有利な実施形態は、下位の従属
する請求項から判明する。有利には、ステータコイルが
個別歯巻線技術で製造される。別の構成では、回路装置
の連結導体がさしあたり帯状材として製造され、引き続
いて所望の長さに裁断される。

【００３７】別の構成では、ステータコイル端部がジョ
イント結合及び（あるいは）機械的な結合によって接続
突起部とつながれる。好ましくは、電気機械装置との接
続のための接続部がそれぞれ二つの隣接するステータコ
イルの間で通り抜けて案内され得る。有利には、ステー
タが引き続いて含浸させられるとよい。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明を、添付の図面に関連して
実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係
るステータの第一の実施形態の分解斜視図を示し、図２
は、図１に示すステータの組み立てられた状態での部分
図を示し、図３は、図２における切断線III−IIIに沿っ
てのステータの横断面図を示し、図４は、本発明に係る
ステータの別の実施例の分解斜視図を示し、図５は、図
４に示すステータの組み立てられた状態での部分図を示
し、図６は、図５における切断線VI−VIに沿ってのステ
ータの横断面図を示し、図７は、本発明に係るステータ
のさらに別の実施形態の分解斜視図を示し、図８は、図
７に示すステータの組み立てられた状態での部分図を示
し、図９は、図８における切断線IX−IXに沿ってのステ
ータの横断面図を示す。

【００３９】図１〜３には、電気機械装置のための、特
に乗り物（例えば自動車などの車両）用のスタータジェ
ネレータのようなパーマネント励起される同期機（永久
磁石を用いた同期機）のためのステータ（固定子）とし
て構成されているステータ１０の第一の実施例が示され
ている。

【００４０】ステータ１０は、ステータヨーク１１を有
し、当該ステータヨークにいくつかのステータコイル１
２が配置されている。ステータコイル１２は、巻線頭部
(Wickelkopf)１３並びに絶縁体（絶縁ボディ）１４を有
する。ステータコイル巻線の端部は、それぞれステータ
コイル端部１５によって形成される。これらのステータ
コイル１２は、ステータヨーク１１の周にわたってこれ
に配置されており、それによってこれらのステータコイ
ル１２によって画成された空間１６を形成する。この空
間１６は、ステータコイル１２の間隔及びステータヨー
ク１１の直径によって生み出される直径を有する。空間
１６の高さは、ステータコイル１２の巻線頭部１３によ
って生じる。すなわち、巻線頭部１３のうちのステータ
ヨーク１１を越えて突き出ている領域によって生じる。

【００４１】ステータヨーク１１の端面１７には、回路
装置２０が設けられている。回路装置２０は、閉じられ
たリング状構造３１として構成された三つの連結導体２
１、２２、２３を有する。連結導体２１、２２、２３
は、帯状材、例えば銅等、から製造されており、且つそ
れぞれ異なる直径を有する。図２に示されたステータ１
０の組み立てられた状態において、連結導体２１、２
２、２３が互いに中心を同じくして構成されており、従
って半径方向に重なり合って配置されていることが明白
になる。各連結導体２１、２２、２３の間には、それぞ
れ絶縁層２４、２５、２６、２７が設けられている。こ
れらの絶縁層は当該実施例では絶縁紙からなる。これら
の絶縁層により、各連結導体２１、２２、２３の間の電
気的な接触が妨げられる。各連結導体２１、２２、２３
は、絶縁ディスクとして構成された絶縁層３７を介して
ステータヨーク１１の端面１７に固定されている。

【００４２】それぞれの連結導体２１、２２、２３とコ
イル端部１５を結線するために、これらの連結導体にい
くつかの接続突起部２８が設けられている。必要な接続
突起部２８の数は、ステータヨーク１１に配置されたス
テータコイル１２の数から判明する。それぞれのステー
タコイル端部１５は、適当な方法で、例えばろう付け結
合あるいは溶接結合を用いて、接続突起部２８のうちの
一つに固定される。

【００４３】図１〜３からわかるように、そのために接
続突起部２８がさしあたりある角度をもって、好ましく
は直角にそれぞれの連結導体２１、２２、２３から離れ
るように突き出ている。ステータ１０の場所需要（すな
わちステータのために必要な場所）を最小限に抑えるた
めに、連結導体２１、２２、２３における接続突起部２
８の領域に切り欠き部２９が設けられており、当該切り
欠き部内へ接続突起部２８がステータコイル端部１５と
の結線ののちに曲げられ得る。

【００４４】閉じられたリング状構造３１として構成さ
れた連結導体２１、２２、２３の端部領域３２は、不図
示の電気機械装置とつなぐための接続部Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３として構成されている。そのために端部領域３２は、
半径方向外側に曲げられている。

【００４５】接続部Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とそれぞれ隣接し
た連結導体２１、２２、２３との間の電気的な接触を阻
止するために、連結導体２１、２２、２３にさらに対応
する切り欠き部３０が設けられている。それぞれの連結
導体のこの切り欠き部３０を通り抜けて、それぞれ隣接
する連結導体の当該接続部が案内される。その際、電気
的な接触という事態になる可能性はない。

【００４６】閉じられたリング状構造３１として構成さ
れた連結導体２１、２２、２３の各端部領域３２は、当
該端部領域３２が電気機械装置とつなぐための接続部Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３としてのそれらの機能においてそれぞれ
隣接する二つのステータコイル１２の間の間隙を通って
半径方向に外側に向かって案内され得るように曲げられ
ている。

【００４７】従って、本発明により構成されたステータ
１０は、とりわけ場所をとらないように実現され得る。
次に、そのようなステータ１０の製造のための方法を説
明する。

【００４８】まず第一に、各ステータコイル１２が適当
な製造方法によって、例えば個別歯巻線技術を使って、
自動的に個別歯に巻かれる。そのように巻かれたステー
タコイル１２が、引き続いてステータヨーク１１に取り
付けられる。

【００４９】各連結導体２１、２２、２３は、さしあた
り適当な方法を使って帯状材として製造されるとよい。
引き続いて、各切り欠き部２９、３０並びに接続突起部
２８が形成される。当該帯状物が、そのときどきに望ま
れる長さに裁断され、引き続いて閉じられたリング状構
造３１に曲げられる。その後、それの端部領域３２が、
それらが電気機械装置との接続のための接続部Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３を形成するように曲げられる。

【００５０】閉じられたリング状構造３１として構成さ
れた連結導体２１、２２、２３は、それらの異なる直径
に基づいて、それらが同心に構成されていて半径方向に
重なり合って配置されているように寄せ集められる（入
れ子にされる）。各連結導体２１、２２、２３の間に
は、相応の絶縁層２４、２５、２６、２７が組み込まれ
る。このようにして形成された装置は、ステータコイル
１２の巻線頭部１３の下側に（つまり、ステータ１０の
半径方向においてステータコイル１２に比べて内側に）
押し込まれる。その際、回路装置２０の本発明に係る形
態によって、各連結導体２１、２２、２３が軸方向にお
いても半径方向においてもステータコイル１２の巻線頭
部１３を越えて突出しないことが達成される。接続部Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３は、二つの隣接するステータコイル１２
の間の間隙を通って半径方向に外へ案内される。

【００５１】引き続いて、コイル端部１５が接続突起部
２８に固定される。このことは、例えばろう付けプロセ
スあるいは溶接プロセスによって行われ得る。その後、
接続突起部２８が切り欠き部２９内へ曲げられる。その
結果、コイル端部１５の接続の後に軸方向の構造空間が
もはや必要とされない。

【００５２】そのように完成されたステータ１０が、あ
とに続く方法ステップにおいて含浸させられ得る。それ
によって堅い形成物が生まれる。図４〜６には、本発明
に係るステータ１０の別の実施形態が示されている。そ
の際、図１〜３に示す実施形態の対応する構造エレメン
ト（素子）と構造上等しい構造エレメントには同一の符
号が付される。

【００５３】図４〜６に示されたステータ１０は、図１
〜３に関して述べられたステータ１０と本質的に等しい
構造を有する。従って、繰り返しを避けるために、ステ
ータヨーク１１及びコイル１２の詳しい説明は行わな
い。

【００５４】図１〜３に示す実施例と対照的に、図４〜
６に示された回路装置２０は、開いたリング状構造３３
の形で構成されている連結導体２１、２２、２３を有す
る。各連結導体２１、２２、２３は、この場合も同様に
いくつかの接続突起部２８及び切り欠き部２９を有す
る。それらによって、ステータコイル端部１５が連結導
体２１、２２、２３とすでに詳しく説明されたようにし
てつながれ得る。

【００５５】開いたリング状構造３３として各連結導体
２１、２２、２３を形成することは、接続部Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３が通り抜けて案内されるための特別の切り欠き
部の成形を行わなくてよいという利点をもつ。各連結導
体２１、２２、２３は、この場合も同様にそれぞれ異な
った直径を有する。それに加えて、連結導体２１、２
２、２３が異なった長さももつことが考慮に入れられて
いる。連結導体２１、２２、２３がリングに曲げられる
と、各連結導体の異なる長さによって自由空間が生じ
る。当該自由空間が切り欠き部の機能を引き受け、当該
自由空間を通り抜けて、それぞれ隣接する連結導体の接
続部が案内され得る。

【００５６】図４〜６からわかるように、コイル端部１
５は、常に最も短い経路で対応する接続突起部２８とつ
ながれねばならないわけではない。ただし、そのような
構成形態においても結線されるべきコイル端部１５の長
さは、いぜんとして、コイル１２の一目瞭然の結線が保
証されている程度に小さい。

【００５７】最後に、図７〜９には、本発明に係るステ
ータ１０のさらに別の実施形態が示されている。構造の
等しい構造エレメントは、ここでもまた同一の符号を付
されている。

【００５８】図１〜６に示された実施例とは対照的に、
図７〜９に示すステータ１０は、以下のような回路装置
２０を有する。すなわち、それの連結導体２１、２２、
２３が閉じられたリング３５として形成されている。当
該閉じられたリング３５は、それぞれ切り欠き部３６を
有する。当該切り欠き部に、電気機械装置との接続のた
めのそれぞれの接続部Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が配置されてい
る。その際、各切り欠き部３６は、接続部Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３がそれぞれ隣接する連結導体２１、２２、２３を通
り抜けて案内され得るように形成されている。その際、
電気的な接触という事態になることはない。

【００５９】回路装置２０についての各実施形態の使用
は、要求及び使用ケースに応じて生じる。しかしなが
ら、もちろん本発明は説明された例に限定されるもので
はない。回路装置２０及びステータ１０の他の実施形態
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステータの第一の実施形態の分解
斜視図である。

【図２】図１に示すステータの組み立てられた状態での
部分図である。

【図３】図２における切断線III−IIIに沿ってのステー
タの横断面図である。

【図４】本発明に係るステータの別の実施例の分解斜視
図である。

【図５】図４に示すステータの組み立てられた状態での
部分図である。

【図６】図５における切断線VI−VIに沿ってのステータ
の横断面図である。

【図７】本発明に係るステータのさらに別の実施形態の
分解斜視図である。

【図８】図７に示すステータの組み立てられた状態での
部分図である。

【図９】図８における切断線IX−IXに沿ってのステータ
の横断面図である。

【符号の説明】

１０ ステータ １１ ステータヨーク １２ ステータコイル １３ 巻線頭部 １４ 絶縁体 １５ ステータコイル端部 １６ 空間 １７ ステータヨークの端面 ２０ 回路装置 ２１、２２、２３ 連結導体 ２４、２５、２６、２７ 絶縁層 ２８ 接続突起部 ２９ 切り欠き部 ３０ 切り欠き部 ３１ 閉じられたリング状構造 ３２ 端部領域 ３３ 開いたリング状構造 ３４ 端部領域 ３５ リング ３６ 切り欠き部 ３７ 絶縁層 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター バウフ・パネツキー ルクセンブルク 4940 バサレージ ア ベニュー デ ルクセンブルク デルフ ィ テヒニカル セントレ (72)発明者 ペーター クラウゼ ドイツ連邦共和国 デー・97456 ディ ッテルブルン アン デア ツァイル 19 (72)発明者 ホルスト オピッツ ドイツ連邦共和国 デー・97456 ディ ッテルブルン キーフェルンヴェーク ６ (72)発明者 エトムント グラウ ドイツ連邦共和国 デー・97490 ポッ ペンハウゼン アム ベルクライン ３ (72)発明者 ベルンハルト シュミット ドイツ連邦共和国 デー・97535 ヴァ ッサーローゼン レルヒェンシュトラー セ 10 (72)発明者 マルクス ハイデン ファン ドイツ連邦共和国 デー・97422 シュ ヴァインフルト ヴァルター・フォン・ デア・フォーゲルヴァイデ・シュトラー セ 76 (72)発明者 ラインハルト ゾネンブルク ドイツ連邦共和国 デー・97702 ミュ ナーシュタット マルクトプラッツ 21 ／22 (72)発明者 マルティン オクス ドイツ連邦共和国 デー・69190 ヴァ ルドルフ エーリヒ・ケストナー・シュ トラーセ ９ (72)発明者 アルフレート タライルス ドイツ連邦共和国 デー・97422 シュ ヴァインフルト ヴァルター・フォン・ デア・フォーゲルヴァイデ・シュトラー セ 83 (72)発明者 ユルゲン ヴァイマール ドイツ連邦共和国 デー・97502 オイ アーバッハ アルトフェルトリンク 12 (56)参考文献 特開 平10−271717（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−201160（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−70559（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233507（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/04 H02K 3/04 H02K 3/50

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータヨーク（１１）、当該ステータ
   ヨーク（１１）に配設された複数のステータコイル（１
   ２）、及び当該ステータコイル（１２）のための、前記
   ステータヨーク（１１）の端面（１７）に配置された回
   路装置（２０）を備える電気機械装置のためのステータ
   にして、前記回路装置（２０）が互いに対して電気的に
   絶縁された連結導体（２１、２２、２３）を有し、当該
   連結導体が互いに同心に配置されており且つそれぞれ異
   なる直径を有する、また当該連結導体（２１、２２、２
   ３）が前記ステータコイル（１２）のそれらの端部（１
   ５）のための並びに前記電気機械装置との接続のための
   接続部（２８；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を有するステータに
   おいて、前記回路装置（２０）が前記ステータコイル
   （１２）によって画成された空間（１６）内に配置され
   ていること、前記ステータコイル（１２）の端部（１
   ５）のための前記連結導体（２１、２２、２３）の接続
   部（２８）が接続突起部として構成されていること、当
   該接続突起部（２８）が前記ステータコイル端部（１
   ５）の固定のためにそれぞれの前記連結導体（２１、２
   ２、２３）に対して角度をもってそれぞれの前記連結導
   体（２１、２２、２３）から突き出るように形成されて
   いること、及び、前記連結導体（２１、２２、２３）に
   は前記接続突起部（２８）のための切り欠き部（２９）
   が設けられており、当該切り欠き部内へ前記接続突起部
   （２８）が曲げられ得るあるいは曲げられることを特徴
   とするステータ。
2. 【請求項２】 前記接続突起部（２８）が前記ステータ
   コイル端部（１５）の領域に形成されていることを特徴
   とする、請求項１に記載のステータ。
3. 【請求項３】 前記連結導体（２１、２２、２３）の間
   にそれぞれ絶縁層（２４、２５、２６、２７）が設けら
   れていることを特徴とする、請求項１または請求項２に
   記載のステータ。
4. 【請求項４】 前記回路装置（２０）が絶縁層（３７）
   を介して前記ステータヨーク（１１）に配置されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載
   のステータ。
5. 【請求項５】 前記ステータコイル端部（１５）がジョ
   イント結合によってあるいは機械的な結合によってある
   いはジョイント結合と機械的な結合とによって前記接続
   突起部（２８）とつながれていることを特徴とする、請
   求項１〜４のいずれか一項に記載のステータ。
6. 【請求項６】 前記電気機械装置との接続のための接続
   部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が、それぞれ、二つの隣接する
   ステータコイル（１２）の間を通って案内されているこ
   とを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の
   ステータ。
7. 【請求項７】 前記連結導体（２１、２２、２３）が帯
   状材から製造されていることを特徴とする、請求項１〜
   ６のいずれか一項に記載のステータ。
8. 【請求項８】 前記連結導体（２１、２２、２３）のう
   ちの一つあるいは複数が、前記電気機械装置との接続の
   ための接続部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が通り抜けて案内さ
   れるための一つあるいは複数の切り欠き部（３０）を有
   することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に
   記載のステータ。
9. 【請求項９】 前記回路装置（２０）が三つの連結導体
   （２１、２２、２３）を有することを特徴とする、請求
   項１〜８のいずれか一項に記載のステータ。
10. 【請求項１０】 前記連結導体（２１、２２、２３）が
    リング形状にあるいはリングセグメント形状に構成され
    ていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項
    に記載のステータ。
11. 【請求項１１】 前記連結導体（２１、２２、２３）が
    閉じられたリング状構造（３１）として構成されている
    こと、及び、当該リング状構造（３１）の端部領域（３
    ２）が前記電気機械装置との接続のためのそれぞれの接
    続部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）として構成されていることを
    特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のス
    テータ。
12. 【請求項１２】 前記連結導体（２１、２２、２３）が
    開いたリング状構造（３３）として構成されているこ
    と、各リング状構造（３３）がそれぞれ異なる長さを有
    すること、及び、それぞれのリング状構造（３３）の端
    部領域のうちの一方の端部領域（３４）が前記電気機械
    装置との接続のための接続部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）とし
    て構成されていることを特徴とする、請求項１〜１０の
    いずれか一項に記載のステータ。
13. 【請求項１３】 前記連結導体（２１、２２、２３）が
    閉じられたリング（３５）として構成されていること、
    当該リング（３５）にそれぞれ前記電気機械装置との接
    続のための接続部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が配置されてい
    ること、及び、当該接続部（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）がそれ
    ぞれ前記連結導体（２１、２２、２３）の切り欠き部
    （３６）に配置されていることを特徴とする、請求項１
    〜１０のいずれか一項に記載のステータ。
14. 【請求項１４】 前記ステータコイル（１２）が巻線頭
    部（１３）及び絶縁体（１４）を有し且つ個別歯巻線技
    術で製造されていることを特徴とする、請求項１〜１３
    のいずれか一項に記載のステータ。
15. 【請求項１５】 前記回路装置（２０）が、ジョイント
    結合によってあるいは機械的な結合によってあるいはジ
    ョイント結合及び機械的な結合によって、前記ステータ
    ヨーク（１１）にあるいは前記ステータコイル（１２）
    の絶縁体（１４）に配置されていることを特徴とする、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載のステータ。
16. 【請求項１６】 当該ステータ（１０）が含浸させられ
    ていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一
    項に記載のステータ。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれか一項に記載
    のステータを製造するための方法において、以下のステ
    ップ： ａ）ステータヨークにステータコイルを取り付ける； ｂ）互いに対して絶縁された連結導体により形成されて
    いる回路装置を、ステータコイルによって画成された空
    間に組み込む、それにより、回路装置は軸方向にも半径
    方向にもステータコイルの巻線頭部を越えて外へ突き出
    ない； ｃ）連結導体の接続突起部にステータコイル端部を固定
    する；及び ｄ）連結導体に接続突起部のために設けられた切り欠き
    部内へ接続突起部を曲げるを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 ステータコイルが個別歯巻線技術で製
    造されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 回路装置の連結導体が、まず第一に帯
    状材として製造され、引き続いて所望の長さに裁断され
    ることを特徴とする、請求項１７または請求項１８に記
    載の方法。
20. 【請求項２０】 ステータコイル端部が、ジョイント結
    合によってあるいは機械的な結合によってあるいはジョ
    イント結合及び機械的な結合によって接続突起部に固定
    されることを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれか
    一項に記載の方法。
21. 【請求項２１】 電気機械装置との接続のための接続部
    が、それぞれ、二つの隣接するステータコイルの間を通
    り抜けて案内されることを特徴とする、請求項１７〜２
    ０のいずれか一項に記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記ステータが引き続いて含浸させら
    れることを特徴とする、請求項１７〜２１のいずれか一
    項に記載の方法。