JP7401657B2 - ステータ及び車両 - Google Patents

Description

発明は、電気機械、特に電動機、のためのピンを有するステータに関する。

先行技術
電気機械は、車両の駆動用の電動機として一般に知られており且つますます使用されている。電気機械は、ステータとロータから構成される。

ステータは複数のスロットを含み、当該複数のスロットにおいて巻線がガイドされる。巻線は、ピンと呼ばれるものの形態で分離した銅棒で形成されうる。ロータはステータにおいて配置され且つロータシャフトに接続される。

そのようなピンモータ、Ｕピンモータ又はヘアピンモータは、例えば、ＵＳ９，１３６，７３８Ｂ２から知られている。

課題及び解決策
本発明の目的は、製造が容易な、ピンにより構成される巻線を有するステータを提供することである。

発明によれば、電気機械のためのステータは複数のピンを備え、当該複数のピンは、スロットにおいてステータ中心点から異なる距離にある同心円上に配置され、各同心円がレイヤーを形成し、異なるレイヤーにおいて４つのピンがそれぞれ互いに直列に接続されて巻線を形成し、巻線の第１ピンは、４ｎ－１レイヤーにおいて第１スロットに位置し、ｎは自然数であり、巻線の第２ピンは、４ｎレイヤーにおいて第２スロットに位置し、第２スロットは、ステータの第１周方向において第１スロットから第１半径方向距離にあり、巻線の第３ピンは、４ｎ－３レイヤーにおいて第１スロットに位置し、巻線の第４ピンは、４ｎ－３レイヤーにおいて第２スロットに位置する。

発明による巻線を有するステータは、容易に製造されることができ、効率的な電磁場を発生させる。それらのタイプの接続部は、スロットにおけるピン間に導電性の接続部を生成する。そのタイプの接続部はピンに対する導体の溶接であってもよく、ピンは既に、Ｕピンと呼ばれるダブルピンの形であってもよく、それによってステータ内に挿入される場合に既に接続部を生成する。また、互いに向けて曲げられるピンの端部の一緒の溶接は、あるタイプの接続部を構成する。

レイヤーは、ステータ中心点に関して外側から内側に向かって、増える順に番号をつけられることができる。

好ましくは、ステータは、第１端面及び第２端面を有してもよく、第１ピン及び第２ピンは第１タイプの接続部によって第２端面において互いに接続可能であり、第２ピン及び第３ピンは第２タイプの接続部によって第１端面において互いに接続可能であり、第３ピン及び第４ピンは第３タイプの接続部によって第２端面において互いに接続可能であり、第１タイプの接続部、第２タイプの接続部及び第３タイプの接続部はお互いに異なる。

異なるタイプの接続部は、改良された製造を可能にする。異なる端面におけるそれらのタイプの接続部の位置を交互にすることは、スロット間にあるステータ歯の周りに巻線を効率的に形成することを可能にする。

ステータ内部又は外部に関してピン脚部が異なる方向に曲げられているために、ステータの同じ端面における複数タイプの接続部も異なりうる。

ステータの異なる端面又は同じ端面における上述のタイプの接続部の組み合わせも可能である。ステータの、同じ端面における同じタイプの接続部及び異なる端面における異なるタイプの接続部は、簡単かつ迅速な製造を可能にする。例えば、ステータの一つの端面において、ダブルピン或いはＵピンと呼ばれる予め曲げられるピンのタイプのおかげで接続部が作られ、ステータの他の端面において、複数のシングルピン又はダブルピンのそれぞれの側が互いに対して溶接される。溶接ポイントは、ピンの脚部又はダブルピンにおいてあってもよい。

発明の一実施形態において、ステータは、少なくとも２つの巻線を有してもよく、少なくとも第２スロットにおける第４ピンは、第４タイプの接続部によって、第３スロットにおける４ｎ－１レイヤーでの第５ピンに接続されてもよい。

さらに好ましくは、ステータが複数の巻線を含むことが可能であり、当該複数の巻線はステータの全周にわたって延び、それによって部分－コイルを形成する。

これは、巻線が対称性を有し、当該対称性が一様な回転界磁を作ることを意味する。

更なる実施形態において、２つの部分－コイルのそれぞれのピンは、第５タイプの接続部によって互いに接続されてもよい。

これらのピンは、端部ピンと呼ばれるものであってもよく、なぜならばそれらは部分－コイルの終端を示すからである。好ましくは、第２端部ピン及び第３端部ピンが、第５タイプの接続部によって互いに接続されることが可能である。

第５タイプの接続部は、例えば、特別に曲げられたピンによって実現されてもよい。

好ましくは、少なくとも２つの部分－コイルがコイルを形成することが可能である。ステータのスロットの全ての１／４以内において、つまりステータ周囲の１／４以内で、コイルは相互接続されることが可能である。

さらに好ましくは、２つのコイルのピンのそれぞれの入力部が、第６タイプの接続部によって互いに接続されことが可能である。

第６タイプの接続部は、ピンに取り付けた導体によって又は導電性リングによって作られてもよい。

２つのコイルは並列に接続されてもよく、さらに同相で給電されてもよい。その並列接続は、第１端部ピンと第５端部ピンをペアで接続することによって又は第４端部ピンと第８端部ピンをペアで接続することによって、実現されてもよい。

２つのコイルは並列に接続されてもよく、さらに同相で給電されてもよい。

発明の好ましい実施形態において、部分－コイルは６つのコイルを形成してもよく、それらに対して６つの位相が割り当てられてもよく、それによって異なる位相に割り当てられる２つのコイルがそれぞれ隣り合うスロットにおいて位置する。

さらに、２つの位相がそれぞれほぼ同じ電流及び電圧プロファイルを持つことが可能であり、その結果、６相インバータが３相モータのみを制御することが可能である。この構成は、インバータにおけるスイッチング素子の電流分割を可能にする。

好ましくは、２つのコイルのピンのそれぞれの出力部が互いに接続されることが可能であり、結果として２つのコイルが並列に接続されること、特に１つの位相に割り当てられること、が可能である。

このように、隣り合うスロットの２つのコイルは並列に接続されて、１相によって給電されてもよく、その結果、３相電気機械のための巻線を有するステータがもたらされる。

さらに好ましくは、第２タイプの接続部が、第２ピン及び第３ピンから形成される第１ダブルピンを備えることが可能であり、第１ダブルピンは、それぞれの溶接ポイントを有する２つの内側に曲がったピン脚部を持ち、第１半径方向距離を橋渡す。

ダブルピンは一つの端面からステータ内に挿入されてもよく、他の端面においてさらにダブルピンと溶接されてもよい。

発明の一実施形態において、第４タイプの接続部が、第４ピン及び第５ピンから形成される第２ダブルピンを備えてもよく、第２ダブルピンは、それぞれの溶接ポイントを有する２つの外側に曲がったピン脚部を持ち、第１半径方向距離を橋渡す。

好ましくは、第５タイプの接続部が第２端部ピン及び第３端部ピンから形成される第３ダブルピンを備えることが可能であり、第３ダブルピンは、それぞれの溶接ポイントを有する２つの外側に曲がったピン脚部を持ち、第２半径方向距離を橋渡す。

その第１距離は、橋渡されるスロットの数を表す。ダブルピンが異なるレイヤーをつなぐため、橋渡される実際の空間距離は、レイヤーにおけるピンの位置に依存する。

第２半径方向距離は、第１半径方向距離よりも少なくとも１スロット短くてもよい。

さらに好ましくは、第７タイプの接続部が、第６端部ピン及び第７端部ピンから形成される第４ダブルピンを備えることが可能であり、第４ダブルピンは、それぞれの溶接ポイントを有する２つの内側に曲がったピン脚部を持ち、第２半径方向距離を橋渡す。

発明の一実施形態において、シングルピンが、第４端部ピン又は第５端部ピンを含んでもよく、時計回りに曲がって溶接ポイントを有するピン脚部を持ってもよい。

さらなる実施形態において、シングルピンが、第１端部ピン又は第８端部ピンを含んでもよく、反時計回りに曲がって溶接ポイントを有するピン脚部を持ってもよい。

好ましくは、第１タイプの接続部が、第２ダブルピンの又は第１シングルピンの又は第３ダブルピンのピン脚部における第１溶接ポイントと、第１ダブルピンの又は第４ダブルピンの又は第４シングルピンのピン脚部おける第２溶接ポイントとの間の溶接した接続部によって形成されることが可能である。

発明のさらなる実施形態において、第３タイプの接続部は、第２ダブルピンの又は第３ダブルピンの又は第２シングルピンのピン脚部における第３溶接ポイントと、第２ダブルピンの又は第４ダブルピンの又は第３シングルピンのピン脚部における第２溶接ポイントとの間の溶接した接続部によって形成されてもよい。

発明によれば、車両は、好ましい実施形態のうちの１つによるステータを備えた電気機械を備える。

図の説明
図１はステータを示す。 図２は、８スロット及び４レイヤーを有するステータを示す。 図３は、第１部分－コイルの巻線パターンを示す。 図４は、第２部分－コイルの巻線パターンを示す。 図５は、２つの部分－コイル、及び前記部分－コイルの互いに対する接続部を、ひいてはコイルを、を有するステータを示す。 図６は、２つのコイルを有するステータを示し、当該２つのコイルは２つのそれぞれの部分－コイルから構成される。 図７は、さらに２つのコイルを持つステータを示す。 図８は、さらに２つのコイルを持つステータを示す。 図９は、６つのコイルを持つステータを示す。 図１０は、２つのコイルの巻線パターンを示す。 図１１は、第１コイルの２つのシングルピンを示す。 図１２は、第２コイルの２つのシングルピンを示す。 図１３は、内側に曲げられたピン脚部を有するダブルピンを示す。 図１４は、外側に曲げられたピン脚部を有するダブルピンを示す。 図１５は、外側に曲げられたピン脚部と、図１４からのダブルピンよりも１スロット分だけ小さいスロット幅と、を有するダブルピンを示す。 図１６は、内側に曲げられたピン脚部と、図１３からのダブルピンよりも１スロット分だけ小さいスロット幅と、を有するダブルピンを示す。 図１７は、インターフェースを持つステータを有する電気機械を、特に電動機を、有する車両を示す。

図１は、複数のスロット５を有するステータ１を示し、当該複数のスロット５においてピン３が案内される。ステータは、第１端面７と第２端面９を有する。第１端面７には、電気機械の動作のためのエネルギー源にピンを接続するための部分－コイルの入力部８１、８７、１０１、１０７、１１１、１１７と出力部８３、８５、１０３、１０５、１１３、１１５が示されている。もちろん、電気機械の動作にはロータも必要である。接続の目的のために、ピン同士を近接させ、短接続線を可能にする。

図２は、４レイヤーにおけるスロット５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８とピン２１、２２、２３、２４を有するステータ１を示し、８スロットのみを図示している。ピンはスロットにおいて配置されている。１つのスロットにおいてピンが互いに隣り合って並んでおり；図２の例では、１つのスロットにおいて４つのピンが互いに隣り合って並んでいる。したがって、１つのスロット内の４つのピンは、ステータの中心点Ｍを中心とする異なる同心円上にあり、したがってその円は個々のレイヤーＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を形成する。２つのそれぞれのスロットの間には第１距離７１がある。この第１距離７１は、図２に示す全てのスロット間で同一である。

図３は、図２からのステータ１を示す。ピンは依然として同心円上に、つまりレイヤー状に、配置されているが、より良い説明のためにその同心円は描かれていない。図３は、どのピンが直列に互いに接続されているかを示す。第１ピン２１は、レイヤーＬ３における第１スロット５１に配置されている。この第１ピン５１は、点線で図示した第１タイプの接続部６１によって、スロット５２における第２ピン２２に接続されている。第２ピン２２は、レイヤーＬ４に配置されている。第２ピン２２は、短破線で示された第２タイプの接続部６２によって、スロット５１における第３ピン２３に接続されている。第３ピン２３は、第１スロット５１において、すなわち、第１ピン２１と同じスロットにおいて、順に配置されている。しかし、第３ピン２３は、第１ピン２１のすぐ隣にあるレイヤーＬ２に存在する。その結果、スロット５１における２つのピン２１、２３の隣のレイヤーＬ１及びＬ４に、さらに２つのピンのためのスペースが依然としてある。第３ピン２３は、実線で示された第３タイプの接続部６３を介して、第４ピン２４に接続されている。第４ピン２４は、第２ピン２２と同じスロット５２にある。第４ピン２４は、レイヤーＬ１に存在する。その結果、スロット５２には、第４ピン２４と第２ピン２２の間に、さらに２つのピンのためにスペースが依然としてある。第１ピン、第２ピン、第３ピン及び第４ピンの接続は第１巻線４１を形成する。

第４ピン２４は、破線で示された第４タイプの接続部６４を介して、第３スロット５３におけるレイヤーＬ３において第５ピン２５に接続されている。第５ピン２５で、ステータにおける後続ピンの上述の直列接続が再び始まり、第５ピン２５は第１ピン２１と同様であるが、スロットが９０度オフセットされている。ただし、第１ピン２１は、第１端部ピン２１であり、入力部を有し、図１１を参照する。

スロット５３及び５４における更なるピンに対する第５ピン２５の直列接続は、第２巻線４２を形成する。これらのピン間の第１、第２及び第３タイプの接続部６１、６２、６３は、第１巻線４１のピンのそれぞれの第１、第２及び第３タイプの接続部６１、６２、６３と同じである。

２つの巻線４１、４２は、第４タイプの接続部６４によって接続されている。直列接続の継続は、スロット５５、５６において第３巻線４３を形成し、スロット５７、５８において第４巻線４４を形成する。巻線４２、４３、４４は、それぞれ第４タイプの接続部６４によって接続されている。したがって、それぞれの巻線間の第４タイプの接続部６４は同一である。また、巻線４３、４４のピン間の第１、第２及び第３タイプの接続部６１、６２、６３は、第１及び第２巻線４１、４２の第１、第２及び第３タイプの接続部６１、６２、６３と同じである。

４つの巻線４１、４２、４３、４４は、ステータ１の周囲における時計回り回路として第１部分－コイルを形成する。部分－コイルの最後のピンは、順に第２端部ピン２６である。スロットは、互いに同一の第１距離７１にある。

図４は、図３からのステータ１を示し、図３のスロットの直近に位置する８つのスロット９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８を示す。

ピン３１、３２、３３、３４、３５は、図３のピン２１、２２、２３、２４、２５と同様に接続される。そのタイプの接続部も図３と同じであり、同じ参照符号で明確にしている。図３について説明したのと同じように、巻線４５、４６、４７及び４８は、第４タイプの接続部６４によって、時計回りに形成されて互いに接続される。第１ピン３１は、順に第３端部ピン３１となる。

巻線４８のレイヤーＬ１におけるスロット９８での第４ピンは、第４端部ピン３６であり、エネルギー源の接続のための出力部８３を有する。４つの巻線４５、４６、４７、４８は、第２部分－コイルを形成する。

図５は、図３及び図４からの第１及び第２部分－コイルを通るピン構成を示し、当該第１及び第２部分－コイルは黒四角で示されている。図において、同じ参照符号は同じピン、スロット及び接続部を示す。レイヤーＬ１、スロット５８における第１部分－コイルの巻線４８の第４ピン及びレイヤーＬ３、スロット９１における第１巻線４５の第１ピンは、第５タイプの接続部６５によって接続されている。このように２つの部分－コイルは、ステータの周囲における２つの放射状回路の後、入力部８１と出力部８３を有する第１コイルを形成する。そのため、部分－コイルの始点と終点をそれぞれ示す端部ピン２１、２６、３６、３１を見ることができる。

図６は、図３及び図４からの第１及び第２部分－コイルを通るピン構成を示し、それらは黒四角で示されている。図中、同じ参照符号は同じピン、スロット及び接続を示す。さらに、図３及び図４の原理による２つのさらなる部分－コイルが白地に黒の四角として示されているが、それらはそれぞれ第１コイルと比較して５スロット分オフセットされており、それぞれ第２及び第３部分－コイルを形成する。また、これらの２つの部分－コイルが、レイヤーＬ２、スロット５８におけるピンとレイヤーＬ４、スロット９１のピンとの間で第５タイプの接続部６５により接続され、第２コイルを形成する。第２コイルは第１コイルと逆向きに接続されている。

図６は、このように、各々が２つの部分－コイルからなる２つの並列コイルを示す。コイルの入力部及び出力部も同様に示される。第１コイルの入力部８１はスロット５１に配置され、出力部８３はスロット９８に配置されている。第２コイルの入力部８７は、同様にスロット５１に配置され、出力部８５はスロット９８に配置されている。そのため、２つのコイルの入力部及び出力部は、同じそれぞれのスロットにある。第２半径方向距離７３は、例えば、第１半径方向距離７１よりも１スロット分短い。

図７は、白ドットのついた黒い四角と黒ドットのついた白い四角において、第３コイルと第４コイルを通じたピン構成を示す。これは、図３、４及び５で確立された巻線パターンによって生成され、それは、後者の図に示されたピン及び接続部に比べ、２スロット分時計回りにオフセットされている。第３コイルの入力部１０１と出力部１０３及び第４コイルの入力部１０７と出力部１０５も同様に示される。そのため、２つのコイルの入力部及び出力部は、同じそれぞれのスロットにある。

図８は、第５コイルと第６コイルを通じたピン構成を示す。これは、図３、４及び５で確立された巻線パターンによって生成され、後者の図に示されたピンと接続部に比べ、４スロット分時計回りにオフセットされている。

第５コイルの入力部１１１と出力部１１３及び第６コイルの入力部１１７と出力部１１５も同様に示される。そのため、２つのコイルの入力部及び出力部は、同じそれぞれのスロットにある。

図９は、図６、図７及び図８の組み合わせの形態での６つのコイルを通じたピン構成を示す。特に入力部８１、８７、１０１、１０７、１１１、１１７及び出力部８３、８５、１０３、１０５、１１３、１１５の位置から、コイルは１２スロット内で相互に接続できることが明らかである。したがって４８スロットステータの場合、ステータ周囲の１／４内で入力部及び出力部を相互接続することが可能である。

図１０は２つのコイル２０１、２０２を示し、当該２つのコイル２０１、２０２の各々は２つの部分－コイルで構成される。同じ参照符号が他の図との関係を確立する。コイルに対する部分－コイルの接続及びインバータに対するそれぞれのコイルの接続は、例えば図１０で見ることができる。第１コイル２０１のピン２１は、第１端部ピン２１を構成し、入力部８１を有する。破線矢印によって水平ダッシュとして示されるピンの直列接続は、ステータの周囲に１つの半径方向回路をほぼ完成し、第１部分－コイルを含む第１回路を形成する。第１端部ピン２１は第１部分－コイルの始点にあり、第２端部ピン２６は終点にある。

実線矢印によって水平ダッシュとして示されるピンを接続することによって、第２部分－コイルが形成される。部分－コイルは、第３端部ピン３１で始まり、第４端部ピン３６で終わる。第４端部ピンは、例えば、出力部８３により、インバータに接続される。第５タイプの接続部６５は、第１部分－コイルの第２端部ピン２６と第２部分－コイルの第３端部ピン３１との間に配置されている。図１５に、２つの端部ピン３１、２６と第５タイプの接続部６５が示される。第１コイル２０１の両回路は、第１方向に、例えば反時計回りに、行われる。

第２コイル２０２のピン２０は、第５端部ピン２０を構成し、入力部８７を有する。破線矢印によって水平ダッシュとして示されるピンの直列接続は、ステータの周囲に１つの半径方向回路をほぼ完成し、第１部分－コイルを含む第１回路を形成する。第５端部ピン２１は第２部分－コイルの始点にあり、第６端部ピン２８は終点にある。

実線矢印によって水平ダッシュとして示されるピンを接続することによって、第２部分－コイルが形成される。部分－コイルは、第７端部ピン３８で始まり、第８端部ピン３０で終了する。第８端部ピン３０は、例えば、出力部８５により、インバータに接続される。第７タイプの接続部６７は、第１部分－コイルの第６端部ピン２８と第２部分－コイルの第７端部ピン３８との間に配置されている。２つの端部ピン２８、３８と第７タイプの接続部６７は、図１６に示される。

第２コイル２０１の両回路は、第２方向に、例えば反時計回りに、行われる。２つのコイルの流れ方向は自由に選択されうるが、それらは逆方向であることが必要である。

図１１は、２つのシングルピン２１７、２１９又はＩピンを示す。ステータのスロットに配置される実際のピン３６、３１は、中央に位置している。参照符号は先行図面と同じである。ピンは、ステータ中心点から見て、第１端面７が上になるように示されている。入力部８１、１０１、１１１又は出力部８３、１０３、１１３が最上端部に配置されている。

左側のシングルピン２１９は、レイヤー１において、第４端部ピン３６に用いられる。最下端部において、その端部ピンは、溶接ポイント２２５を有するピン脚部６３ａを持つ。出力部８３、１０３、１１３は最上端部に配置されている。

右側のシングルピン２１７は、レイヤー３において、第１端部ピン２１又は第１ピン２１に使用される。最下端部において、その端部ピンは、溶接ポイント２２１を有するピン脚部６１ａを持つ。入力部８１，１０１，１１１は最上端部に配置されている。

図１２は、２つのシングルピン２１８、２２０又はＩピンを示す。ステータのスロットに配置される実際のピン３０、２０は、中央に配置される。参照符号は先行図面と同じである。ピンは、ステータ中心点から見て第１端面７が上方になるように示されている。

左側のシングルピン２１８は、レイヤー２において第８端部ピン３０に使用される。最下端部において、その端部ピンは、溶接ポイント２２７を有するピン脚部６３ｂを持つ。出力部８５、１０５、１１５は最上端部に配置されている。

右側のシングルピン２２０は、レイヤー４において、第５端部ピン２０に用いられる。最下端部において、その端部ピンは、溶接ポイント２２３を有するピン脚部６１ａを有する。出力部８７、１０７、１１７は最上端部に配置されている。

図１３は、第２ピン２２、３２と第３ピン２３、３３との間にそのタイプの接続部６２を確立する第１ダブルピン２１１又はＵピンを示す。そのダブルピンは、スロット間に第１距離７１を橋渡しすることができる。最下端部において、そのダブルピンは、溶接ポイント２２３、２２７を有する内側に曲がった２つのピン脚部６１ａ、６３ｂを持つ。

図１４は、第４ピン２４、３４と第５ピン２５、３５との間にそのタイプの接続部６４を確立する第２ダブルピン２１３又はＵピンを示す。ダブルピンは、スロット間に第１距離７１を橋渡しすることができる。最下端部において、そのダブルピンは、溶接ポイント２２１、２２５を有する外側に曲がった２つのピン脚部６１ｂ、６３ａを持つ。

第１距離７１は、橋渡しされるスロットの数に関してのみ同一である。ダブルピンは異なるレイヤーを接続するので、橋渡しされる実際の空間距離は異なる。

図１５は、第２端部ピン２６と第３端部ピン３１との間にそのタイプの接続部６５を確立する第３ダブルピン２１４又はＵピンを示す。したがって、ダブルピンは、第１距離７１よりも１スロットだけ小さい距離７３を橋渡しすることができる。下端部において、そのダブルピンは、溶接ポイント２２１、２２５を有する外側に曲がった２つのピン脚部６１ｂ、６３ａを持つ。

図１６は、第６端部ピン２８と第７端部ピン３８との間にそのタイプの接続部６７を確立する第４ダブルピン２１５又はＵピンを示す。したがって、そのダブルピンは、第１距離７１よりも１スロット分小さい距離７３を橋渡しすることができる。最下端部において、そのダブルピンは、溶接ポイント２２３、２２７を有する２つの内側に曲がったピン脚部６１ａ、６３ｂを持つ。

図１１～図１６における各種のシングルピン及びダブルピンは同様のピン脚部を有する。接続部６１は、図１０の巻線パターンに従って、ピン脚部６１ａ、６１ｂにおいて溶接ポイント２２１、２２３を一緒に溶接することによって形成される。接続部６３は、図１０の巻線パターンに従って、ピン脚部６３ａ、６３ｂにおいて溶接ポイント２２５、２２７を一緒に溶接することによって形成される。

図１６は、車両４０３の、例えばハイブリッド車両又は電気車両の、例示的な実施形態の基本図であり、当該車両４０３は、車両４０３を駆動するためのステータ１の例示的な実施形態を有する電気機械４０１を、特に電動機を、備える。また、車両４０３は、電気機械４０１に直流電源から交流を供給するインバータ４０５を含んでいてもよい。

符号の一覧
１ ステータ
２、２１、２２、２３、２４、２５ ピン
３１、３２、３３、３４、３５ ピン
５、５１、５２、５３、５４、５５、５６ スロット
５７、５８、９１、９２、９３、９４、９５ スロット
９６、９７、９８ スロット
７ 第１端面
９ 第２端面
２０、２１、２６、２８、３０、３１、３６、３８ 端部ピン
４１－４８ 巻線
６１ 第１タイプの接続部
６２ 第２タイプの接続部
６３ 第３タイプの接続部
６４ 第４タイプの接続部
６５ 第５タイプの接続部
６６ 第６タイプの接続部
６７ 第７タイプの接続部
６１ａ、６１ｂ、６３ａ、６３ｂ ピン脚部
７１ 第１半径方向距離
７３ 第２半径方向距離
４０１ 電気機械
８１、８７、１０１、１０７、１１１、１１７ 入力部
８３、８５、１０３、１０５、１１３、１１５ 出力部
２０１ 第１コイル
２０２ 第２コイル
２１１、２１３、２１４、２１５ ダブルピン
２１７、２１８、２１９、２２０ シングルピン
２２１、２２３、２２５、２２７ 溶接ポイント
４０３ 車両
４０５ インバータ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ レイヤー
Ｍ ステータ中心点

Claims (18)

1. 電気機械（４０１）のためのステータ（１）であって、
   － スロット（５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８）においてステータ中心点（Ｍ）から異なる距離に同心円上に配置される複数のピン（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４）であって、各同心円がレイヤー（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）を形成する、複数のピン（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４）を備え、
   － 異なるレイヤー（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）における第１ピン、第２ピン、第３ピン及び第４ピンがこの順番で直列に接続されて巻線（４１）を形成し、
   － 前記巻線（４１）の第１ピン（２１）は、４ｎ－１レイヤー（Ｌ３）において第１スロット（５１）に位置し、ｎは自然数であり、
   － 前記巻線（４１）の第２ピン（２２）は、４ｎレイヤー（Ｌ４）において第２スロット（５２）に位置し、前記第２スロット（５２）は、前記ステータ（１）の第１周方向において前記第１スロット（５１）から第１半径方向距離（７１）にあり、
   － 前記巻線（４１）の第３ピン（２３）は、４ｎ－３レイヤー（Ｌ２）において前記第１スロット（５１）に位置し、
   － 前記巻線（４１）の第４ピン（２４）は、４ｎ－３レイヤー（Ｌ１）において前記第２スロット（５２）に位置する、
   ステータ（１）。
2. 前記ステータ（１）は、第１端面（７）及び第２端面（９）を有し；
   － 前記第１ピン（２１）及び前記第２ピン（２２）は、第１タイプの接続部（６１）によって、前記第２端面（９）において互いに接続され；
   － 前記第２ピン（２２）及び前記第３ピン（２３）は、第２タイプの接続部（６２）によって、前記第１端面（７）において互いに接続され；
   － 前記第３ピン（２３）及び前記第４ピン（２４）は、第３タイプの接続部（６３）によって、前記第２端面において互いに接続され；
   － 前記第１タイプの接続部、前記第２タイプの接続部及び前記第３タイプの接続部はお互いに異なる、
   請求項１に記載のステータ（１）。
3. 前記ステータ（１）は、少なくとも２つの巻線（４１、４２、４３、４４）を有し、少なくとも前記第２スロット（５２、５４、５６）における前記第４ピン（２４）は、第４タイプの接続部（６４）によって、第３スロット（５３）における前記４ｎ－１レイヤー（Ｌ３）での第５ピン（２５）に接続されている、請求項１又は２に記載のステータ（１）。
4. 前記ステータ（１）は複数の巻線（４１、４２、４３、４４）を有し、当該複数の巻線（４１、４２、４３、４４）は、前記ステータ（１）の全周にわたって延び、それによって部分－コイルを形成する、請求項３に記載のステータ（１）。
5. ２つの部分－コイルのそれぞれのピンは、第５タイプの接続部（６５）によって互いに接続されている、請求項４に記載のステータ（１）。
6. 少なくとも２つの部分－コイルがコイル（２０１、２０２）を形成する請求項５に記載のステータ（１）。
7. 前記部分－コイルは６つのコイルを形成し、それらに対して６つの位相が割り当てられて、異なる位相に割り当てられる２つのコイルがそれぞれ隣り合うスロット（５１－５８、９１－９８）に位置する、請求項６に記載のステータ（１）。
8. ２つのコイル（２０１、２０２）のピン（２１）のそれぞれの入力部（８１、１０１、１１１、８５、１０５、１１５）は、第６タイプの接続部（６６）によって互いに接続されている、請求項６に記載のステータ（１）。
9. 前記２つのコイル（２０１、２０２）のピン（３６）のそれぞれの出力部（８３、１０３、１１３、８７、１０７、１１７）は互いに接続され、結果として前記２つのコイルは並列に接続されて、特に１つの位相に割り当てられる、請求項８に記載のステータ（１）。
10. 前記第２タイプの接続部（６２）は、第２ピン（２２、３２）及び第３ピン（２３、３３）から形成される第１ダブルピン（２１１）を備え、前記第１ダブルピン（２１１）は、それぞれの溶接ポイント（２２３、２２７）を有する２つの内側に曲がったピン脚部（６１ａ、６３ｂ）を持ち、第１半径方向距離（７１）を橋渡す、請求項２に記載のステータ（１）。
11. 前記第４タイプの接続部（６４）は、前記第４ピン（２４、３４）及び前記第５ピン（２５、３５）から形成される第２ダブルピン（２１３）を備え、前記第２ダブルピン（２１３）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第１半径方向距離（７１）を橋渡す、請求項３に記載のステータ（１）。
12. 前記第５タイプの接続部（６５）は、第２端部ピン（２６）及び第３端部ピン（３１）から形成される第３ダブルピン（２１４）を備え、前記第３ダブルピン（２１４）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡す、請求項５に記載のステータ（１）。
13. 第７タイプの接続部（６７）が、第６端部ピン（２８）及び第７端部ピン（３８）から形成される第４ダブルピン（２１５）を備え、前記第４ダブルピン（２１５）は、それぞれの溶接ポイント（２２３、２２７）を有する２つの内側に曲がったピン脚部（６１ａ、６３ｂ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡す、請求項１～１２のうちのいずれか一項に記載のステータ（１）。
14. シングルピン（２１９、２２０）が、第４端部ピン（３６）又は第５端部ピン（２０）を含み、時計回りに曲がって溶接ポイント（２２３、２２５）を有するピン脚部（６１ａ、６３ａ）を持つ、請求項１～１３のうちのいずれか一項に記載のステータ（１）。
15. シングルピン（２１７、２１８）が、第１端部ピン（２１）又は第８端部ピン（３０）を含み、反時計回りに曲がって溶接ポイント（２２１、２２７）を有するピン脚部（６１ｂ、６３ｂ）を持つ、請求項１～１４のうちのいずれか一項に記載のステータ（１）。
16. 前記第１ピンに使用される第１シングルピン（２１７）が設けられ、前記第１シングルピン（２１７）はピン脚部を持ち、
    第５端部ピン（２０）に用いられる第４シングルピン（２２０）が設けられ、前記第４シングルピン（２２０）はピン脚部を持ち、
    前記第２タイプの接続部（６２）は、第２ピン（２２、３２）及び第３ピン（２３、３３）から形成される第１ダブルピン（２１１）を備え、前記第１ダブルピン（２１１）は、それぞれの溶接ポイント（２２３、２２７）を有する２つの内側に曲がったピン脚部（６１ａ、６３ｂ）を持ち、第１半径方向距離（７１）を橋渡し、
    第４タイプの接続部（６４）は、前記第４ピン（２４、３４）及び第５ピン（２５、３５）から形成される第２ダブルピン（２１３）を備え、前記第２ダブルピン（２１３）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第１半径方向距離（７１）を橋渡し、
    第５タイプの接続部（６５）は、第２端部ピン（２６）及び第３端部ピン（３１）から形成される第３ダブルピン（２１４）を備え、前記第３ダブルピン（２１４）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡し、
    第７タイプの接続部（６７）が、第６端部ピン（２８）及び第７端部ピン（３８）から形成される第４ダブルピン（２１５）を備え、前記第４ダブルピン（２１５）は、それぞれの溶接ポイント（２２３、２２７）を有する２つの内側に曲がったピン脚部（６１ａ、６３ｂ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡し、
    前記第１タイプの接続部（６１）は、前記第２ダブルピン（２１３）の又は前記第１シングルピン（２１７）の又は前記第３ダブルピン（２１４）の前記ピン脚部における第１溶接ポイント（２２１）と、前記第１ダブルピン（２１）の又は前記第４ダブルピン（２１５）の又は前記第４シングルピン（２２０）の前記ピン脚部における第２溶接ポイント（２２３）と、の間の溶接した接続部によって形成される、請求項２に記載のステータ（１）。
17. 第４端部ピン（３６）に用いられる第２シングルピン（２１９）が設けられ、前記第２シングルピン（２１９）はピン脚部を持ち、
    第８端部ピン（３０）に用いられる第３シングルピン（２１８）が設けられ、前記第３シングルピン（２１８）はピン脚部を持ち、
    前記ステータ（１）は、第１端面（７）及び第２端面（９）を有し；
    － 前記第１ピン（２１）及び前記第２ピン（２２）は、第１タイプの接続部（６１）によって、前記第２端面（９）において互いに接続され；
    － 前記第２ピン（２２）及び前記第３ピン（２３）は、第２タイプの接続部（６２）によって、前記第１端面（７）において互いに接続され；
    － 前記第３ピン（２３）及び前記第４ピン（２４）は、第３タイプの接続部（６３）によって、前記第２端面において互いに接続され；
    － 前記第１タイプの接続部、前記第２タイプの接続部及び前記第３タイプの接続部はお互いに異なり、
    第４タイプの接続部（６４）は、前記第４ピン（２４、３４）及び第５ピン（２５、３５）から形成される第２ダブルピン（２１３）を備え、前記第２ダブルピン（２１３）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第１半径方向距離（７１）を橋渡し、
    第５タイプの接続部（６５）は、第２端部ピン（２６）及び第３端部ピン（３１）から形成される第３ダブルピン（２１４）を備え、前記第３ダブルピン（２１４）は、それぞれの溶接ポイント（２２１、２２５）を有する２つの外側に曲がったピン脚部（６１ｂ、６３ａ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡し、
    第７タイプの接続部（６７）が、第６端部ピン（２８）及び第７端部ピン（３８）から形成される第４ダブルピン（２１５）を備え、前記第４ダブルピン（２１５）は、それぞれの溶接ポイント（２２３、２２７）を有する２つの内側に曲がったピン脚部（６１ａ、６３ｂ）を持ち、第２半径方向距離（７３）を橋渡し、
    前記第３タイプの接続部（６３）は、前記第２ダブルピン（２１３）の又は前記第３ダブルピン（２１４）の又は前記第２シングルピン（２１９）の前記ピン脚部における第３溶接ポイント（２２５）と、前記第２ダブルピン（２１３）の又は前記第４ダブルピン（２１５）の又は前記第３シングルピン（２１８）の前記ピン脚部における第２溶接ポイント（２２７）と、の間の溶接した接続部によって形成される、請求項１～１６のうちのいずれか一項に記載のステータ（１）。
18. 請求項１～１７のうちのいずれか一項に記載のステータ（１）を有する電気機械（４０１）を持つ車両（４０３）。

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