DE102014207621A1

DE102014207621A1 - Stator einer elektrischen Umlaufmaschine und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102014207621A1
Application number: DE102014207621.8A
Authority: DE
Inventors: c/o Honda R&D Co. Ltd. Iki Tomotaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-10-30
Also published as: US20140319960A1; US9793773B2; JP6126897B2; JP2014217133A; CN104124789A

Abstract

Eine Ausführung sieht einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine vor, welcher enthält: einen Statorkern mit mehreren Schlitzen; eine segmentierte Wicklung mit mehreren Phasen; sowie mehrere Basisplatten, die auf jedes Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, während der Statorkern und die mehreren Wicklungsstangen der segmentierten Wicklung eine Statorkernanordnung bilden, und die mehreren Basisplatten und die mehreren Wicklungsendverbinder der segmentierten Wicklung mehrere Basisplattenanordnungen bilden. Der Stator ist durch die Statorkernanordnung und die mehreren Basisplattenanordnungen konfiguriert, die auf jedes Ende der Statorkernanordnung geschichtet sind.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-091302 , eingereicht am 24.04.2013, deren gesamte Inhalte hierin unter Bezugnahme aufgenommen werden.
GEBIET
Die hierin beschriebenen Ausführungen beziehen sich allgemein auf einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine, die in einem elektrischen Fahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder dergleichen angebracht ist, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
HINTERGRUND
Die JP 2013-027172 A offenbart eine Technik für einen Stator eines Motors, worin eine segmentierte Wicklung nicht nur dazu benutzt wird, die Höhe eines Überbrückungsabschnitts zu drücken, während einer hoher Raumfaktor sichergestellt wird, sondern auch, um den Herstellungsprozess zu vereinfachen. Insbesondere enthält, wie in 22 gezeigt, ein Stator 100 einer elektrischen Umlaufmaschine eine Statorkernanordnung 101, die wiederum einen Statorkern 103 und mehrere Wicklungsstangen 105 enthält, die einzeln in mehrere Schlitze 104 im Statorkern 103 eingesetzt sind, sowie ein Paar von Basisplattenanordnungen 102, die mehrere Basisplatten 106 und mehrere Wicklungsendverbinder 107 enthalten, die einzeln in den Basisplatten 106 angeordnet sind, um Überbrückungsabschnitte zu bilden, um Wicklungsstangen 105 der gleichen Phase miteinander zu verbinden. Das Paar der Basisplattenanordnungen 102 ist an axialen Enden der Statorkernanordnung 101 angeordnet.
Im Gebiet von elektrischen Umlaufmaschinen ist es allgemeine Praxis, die Anzahl der Wicklungswindungen oder Poolpaare zu erhöhen, wenn sich eine Spezifikation einer elektrischen Umlaufmaschine ändert. Wenn man jedoch in dem Stator 100 der elektrischen Umlaufmaschine der JP 2013-207172 A versucht, die Anzahl der Wicklungswindungen oder Polpaare zu erhöhen, muss die Anzahl von Wicklungsendverbindern 107 dementsprechend erhöht werden. Daher ist es erforderlich, dass die Wicklungsendverbinder 107 dünner gemacht werden, oder ein Außendurchmesser des Stators 100 vergrößert wird. Wenn die Anzahl der Wicklungsendverbinder 107 erhöht wird, indem sie dünner gemacht werden, könnte der Raumfaktor reduziert werden, da es erforderlich ist, die Anzahl der Isolierschichten in Zuordnung mit der Anzahl von Wicklungsendverbindern 107 zu erhöhen. Darüber hinaus könnte dies auch die Verbindung der Wicklungsendverbinder 107 mit den Wicklungsstangen 105 beeinflussen, was vom Blickpunkt der Herstellung des Stators nicht bevorzugt ist. Wenn andererseits der Außendurchmesser des Stators vergrößert wird, könnten die Installationseigenschaften der elektrischen Umlaufmaschine schlechter werden, und könnte die elektrische Umlaufmaschine die jüngsten Anforderungen zur Größenreduktion nicht erfüllen. Daher verbleibt noch Raum zur Verbesserung in dem Stator 100.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der Ausführungen ist es, einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine anzugeben, der die Anzahl von Wicklungswindungen oder Polpaare erhöhen kann, während die Zunahme im Außendurchmesser des Stators oder der Höhe in einem Überbrückungsabschnitt zwischen Wicklungen unterdrückt wird, und der leicht hergestellt werden kann, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
Die Ausführungen sehen die folgenden Aspekte 1 bis 8 vor.

1. Stator (z. B. Statoren 10, 10A der Ausführung) einer elektrischen Umlaufmaschine, welcher enthält: einen Statorkern (z. B. Statorkern 21 der Ausführung) mit mehreren Schlitzen (z. B. Schlitzen 23 der Ausführung); eine segmentierte Wicklung (z. B. Wicklung 60 der Ausführung) mit mehreren Phasen; und mehrere Basisplatten (z. B. erste Basisplatten 31L, 31R, zweite Basisplatten 41L, 41R der Ausführung), die an jedem Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, wobei die segmentierte Wicklung enthält: mehrere Wicklungsstangen (z. B. erste Wicklungsstangen 26, zweite Wicklungsstangen 27 der Ausführung), die einzeln in die mehreren Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind, und die sich im Wesentlichen gerade erstrecken, und mehrere Wicklungsendverbinder (z. B. mehrere Wicklungsendverbinder 50 der Ausführung), die an jeder der Basisplatten angeordnet sind, um Überbrückungsabschnitte zu bilden, welche die Wicklungsstangen der gleichen Phase miteinander verbinden, wobei der Statorkern und die mehreren Wicklungsstangen eine Statorkernanordnung bilden (z. B. Statorkernanordnung 20 der Ausführung), wobei die mehreren Basisplatten und die mehreren Wicklungsendverbinder mehrere Basisplattenanordnungen bilden (z. B. erste Basisplattenanordnungen 30L, 30R, zweite Basisplattenanordnungen 40L, 40R der Ausführung), und wobei der Stator durch die Statorkernanordnung und die mehreren Basisplattenanordnungen, die an jedes Ende der Statorkernanordnung geschichtet sind, konfiguriert ist.
2. Der Stator von Aspekt 1, wobei zumindest erste und zweite Wicklungsstangen (z. B. erste Wicklungsstange 26 und zweite Wicklungsstange 27 der Ausführung) in jedem der Schlitze in dem Statorkern so eingesetzt sind, dass sie radial zueinander ausgerichtet sind, und wobei die ersten und zweiten Wicklungsstangen einzeln mit den Endwicklungsanschlüssen der unterschiedlichen Basisplattenanordnungen verbunden sind.
3. Der Stator von Aspekt 1 oder 2, wobei die Wicklungsstangen, die in jedem der Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind, enthalten: eine erste Wicklungsstange, die radial auswärts eingesetzt ist, und eine zweite Wicklungsstange, die radial einwärts eingesetzt ist, wobei die erste Wicklungsstange mit dem Wicklungsendverbinder einer ersten Basisplattenanordnung (z. B. den ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R der Ausführung) verbunden ist, welche axial auswärts der Statorkernanordnung angeordnet ist, und wobei die zweite Wicklungsstange mit dem Wicklungsendverbinder an einer zweiten Basisplattenanordnung (z. B. den zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R der Ausführung) verbunden ist, die axial auswärts der ersten Basisplattenanordnung angeordnet ist.
4. Der Stator von Aspekt 3, wobei die zweite Wicklungsstange eine axiale Länge hat, die länger ist als eine axiale Länge der ersten Wicklungsstange.
5. Der Stator von Aspekt 3 oder 4, wobei ein Außendurchmesser (z. B. Außendurchmesser D2 der Ausführung) der zweiten Basisplattenanordnung kleiner ist als ein Außendurchmesser (z. B. Außendurchmesser D1 der Ausführung) der ersten Basisplattenanordnung.
6. Der Stator nach einem der Aspekte 3 bis 5, wobei ein Isolierelement (z. B. Isolierschichtelement 66 der Ausführung) zwischen die erste Basisplattenanordnung und die zweite Basisplattenanordnung eingefügt ist, wobei das Isolierelement die erste Basisplattenanordnung und die zweite Basisplattenanordnung aneinander arretiert und die Wicklungsendverbinder an der ersten Basisplattenanordnung und die Wicklungsendverbinder an der zweiten Basisplattenanordnung elektrisch voneinander isoliert.
7. Herstellungsverfahren für einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine, welcher enthält: einen Statorkern mit mehreren Schlitzen; eine segmentierte Wicklung mit mehreren Phasen; und mehrere Basisplatten, die an jedem Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, wobei die segmentierte Wicklung mehrere Wicklungsstangen enthält, die einzeln in die mehreren Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind, und die sich im Wesentlichen gerade erstrecken, sowie mehrere Wicklungsendverbinder, die an jeder der Basisplatten angeordnet sind, um Überbrückungsabschnitte zu bilden, um die Wicklungsstangen der gleichen Phase miteinander zu verbinden, wobei das Verfahren enthält: Einsetzen der mehreren Wicklungsstangen in die einzelnen Schlitze in dem Statorkern zur Bildung einer Statoranordnung; einzelnes Anordnen der mehreren Wicklungsendverbinder in den Basisplatten zur Bildung von mehreren Basisplattenanordnungen; und Schichten der mehreren Basisplattenanordnungen auf jede Seite der Statorkernanordnung, während dazwischen ein Isolierelement eingefügt wird, um die Schlitze zusammenzubauen.
8. Das Verfahren von Aspekt 7, wobei die mehreren Basisplattenanordnungen mit einem anderen dazwischen eingefügten Isolierelement, aneinander geschichtet werden.

Gemäß Aspekt 1 kann die Anzahl der Wicklungswindungen oder Polpaare erhöht werden, während die Zunahme im Außendurchmesser des Stators oder die Höhe des Überbrückungsabschnitts der Wicklung unterdrückt wird, und die Montage der Baukomponenten leicht ausgeführt werden.
Gemäß Aspekt 2 kann die Höhe des Überbrückungsabschnitts der Wicklung unterdrückt werden, während die Anzahl der Windungen im gleichen Schlitz vergrößert wird.
Gemäß Aspekt 3 können die zweite Wicklungsstange und die zweite Basisplattenanordnung leicht zusammengebaut werden, ohne dass sie durch die erste Wicklungsstange und die erste Basisplattenanordnung unterbrochen wird.
Gemäß Aspekt 4 steht die zweite Wicklungsstange axial weiter vor als die erste Basisplattenanordnung, und die zweite Wicklungsstange und die zweite Basisplattenanordnung können leicht zusammengebaut werden, nachdem die erste Wicklungsstange und die erste Basisplattenanordnung miteinander verbunden sind.
Gemäß Aspekt 5 wird das Volumen des Stators kleiner, um hierdurch die Installationseigenschaften des Stators zu verbessern.
Gemäß Aspekt 6 können die Wicklungsendverbinder an der Basisplattenanordnung und die Wicklungsendverbinder an der zweiten Basisplattenanordnung elektrisch voneinander isoliert werden.
Gemäß Aspekt 7 kann, obwohl die Anzahl der Wicklungswindungen oder Polpaar erhöht ist, der Stator gebildet werden, ohne den Außendurchmesser des Stators oder die Höhe des Überbrückungsabschnitts der Wicklung zu vergrößern.
Gemäß Aspekt 8 können die Wicklungsendverbinder der Basisplattenanordnungen elektrisch voneinander isoliert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht eines Stators einer elektrischen Umlaufmaschine gemäß einer ersten Ausführung.
2 ist eine Explosionsperspektivansicht des in 1 gezeigten Stators.
3 ist eine partiell vergrößerte Seitenansicht einer Statorkernanordnung.
4 ist eine Perspektivansicht einer Wicklungsstangenanordnung.
5 ist eine vertikale Schnittansicht des in 1 gezeigten Stators.
6 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil des in 1 gezeigten Stators zeigt, der vertikal geschnitten ist.
7 ist eine Draufsicht einer ersten Basisplatte.
8 ist eine Draufsicht einer zweiten Basisplatte.
9A ist eine Draufsicht eines Hauptteils einer ersten Basisplattenanordnung mit weggelassener erster Basisplatte, und 9B ist eine Draufsicht eines Hauptteils einer zweiten Basisplattenanordnung mit weggelassener zweiter Basisplatte.
10 ist eine Perspektivansicht einer segmentierten mehrphasigen Wicklung.
11 ist eine abgewickelte Ansicht des Stators, die ein Beispiel zeigt, wo Wicklungen seriell verbunden sind.
12 ist eine abgewickelte Ansicht des Stators, die ein anderes Beispiel zeigt, wo Wicklungen seriell verbunden sind.
13 ist eine abgewickelte Ansicht des Stators, die ein Beispiel zeigt, wo Wicklungen parallel verbunden sind.
14 ist eine abgewickelte Ansicht des Stators, die ein anderes Beispiel zeigt, wo Wicklungen parallel verbunden sind.
15A ist eine schematische Ansicht, die eine Höhe eines Überbrückungsabschnitts einer konventionellen Basisplattenanordnung darstellt, und 15B zeigt eine schematische Ansicht, die eine Höhe eines Überbrückungsabschnitts der Basisplattenanordnung darstellt.
16 ist ein Diagramm, das eine Berechnung einer Überbrückungshöhe der Basisplattenanordnung erläutert.
17 ist eine Seitenansicht eines Stators einer zweiten Ausführung mit weggelassenen Basisplatten.
18 ist eine Perspektivansicht des in 17 gezeigten Stators mit weggelassenen Basisplatten.
19 ist eine Perspektivansicht eines Teils des in 17 gezeigten Stators entlang der Linie XIX-XIX darin.
20 ist eine Perspektivansicht des Hauptteils des in 17 gezeigten Stators, die Wicklungsteile davon zeigt.
21 ist eine Perspektivansicht eines Hauptteils des in 17 gezeigten Stators, die Wicklungen davon zeigt.
22 ist eine vertikale Schnittansicht eines Hauptteils eines konventionellen Stators.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
(Erste Ausführung)
Ein Stator einer elektrischen Umlaufmaschine gemäß einer ersten Ausführung wird basierend auf den beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Zeichnungen sollten in den Richtungen betrachtet werden, in denen die beigegebenen Bezugszahlen normal aussehen.
Wie in den 1, 2, 5 und 6 gezeigt, ist ein Stator 10 einer elektrischen Umlaufmaschine dieser Ausführung ein Sechs-Paar-Acht-Windungs-Doppelschlitz-Stator und enthält eine Statorkernanordnung 20, ein Paar von ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R, sowie ein Paar von zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R. In diesem Stator sind die ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30L, 30R, 40L, 40R an beiden Enden der Statorkernanordnung 20 angebracht, so dass diese in axialer Richtung zusammengeschichtet sind. Insbesondere sind die paarigen ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R einzeln an den axialen Enden der Statorkernanordnung 20 angeordnet, und die paarigen zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R sind jeweils an axialen Außenseiten der ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R angeordnet.
Ringförmige Isolierschichtelemente 66, z. B. aus Silikon, sind einzeln zwischen der Statorkernanordnung 20 und den ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R, sowie zwischen den ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R und den zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R angeordnet, so dass die Statorkernanordnung 20 und die ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R, sowie die ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R und die zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R durch die ringförmigen Isolierschichtelemente 66 elektrisch voneinander isoliert sind.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, enthält die Statorkernanordnung 20 einen Statorkern 21 und mehrere (in dieser in den Figuren gezeigten Ausführung 72) Wicklungsstangenanordnungen 25.
Der Statorkern 21 ist aus einem Laminat von mehreren ausgepressten Silikonstahlplatten gebildet und enthält 72 Zähne 22 und 72 Schlitze 23, die zwischen benachbarten Zähnen 22, 22 an ihren ihrer radial inneren Seite definiert sind. Die Schlitze 23 sind so ausgebildet, dass sie den Statorkern 21 axial durchsetzen, und sind jeweils im Wesentlichen in der Form einer Ellipse ausgebildet, die in radialer Richtung des Statorkerns 21 lang ist, bei Betrachtung aus der axialen Richtung des Statorkerns 21, mit Öffnungsabschnitten 24, die sich zur Innenumfangsfläche des Statorkerns 21 öffnen.
Wie in 4 gezeigt, enthält die Wicklungsstangenanordnung 25 eine erste Wicklungsstange 26, die wiederum eine erste radial äußere Wicklungsstange 26o und eine erste radial innere Wicklungsstange 26i enthält, sowie eine zweite Wicklungsstange 27, die wiederum eine zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und eine zweite radial innere Wicklungsstange 27i enthält. Die erste radial äußere Wicklungsstange 26o, die erste radial innere Wicklungsstange 26i, die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i werden so angeordnet, dass sie in dieser Reihenfolge in einer geraden Linie ausgerichtet sind, und werden dann dort herum mit Isoliermaterial 28, wie etwa Spritzgusskunststoff bedeckt, ausschließlich ihrer Enden, so dass sie zu einem einzigen Element integriert werden. Die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i sind axial länger als die erste radial äußere Wicklungsstange 26o und die erste radial innere Wicklungsstange 27i.
Die erste radial äußere Wicklungsstange 26o und die erste radial innere Wicklungsstange 26i haben die gleiche Form und die gleiche Länge und sind auf eine Länge gesetzt, die im Wesentlichen gleich einer Summe der axialen Länge des Statorkerns 21 und der Gesamtdicke von drei Wicklungsendverbindern 50 ist, die später beschrieben werden. Ein im Durchmesser kleiner Abschnitt 26a mit einer Länge, die im Wesentlichen gleich der Dicke des Wicklungsendverbinders 50 ist, ist an jedem Ende der ersten radial äußeren und inneren Wicklungsstangen ausgebildet. Die erste radial äußere Wicklungsstange 26o und die erste radial innere Wicklungsstange 26i sind parallel angeordnet, indem sie um einen Betrag gleich der Dicke des Wicklungsendverbinders 50 axial voneinander versetzt sind.
Die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i haben die gleiche Form und die gleiche Länge und sind auf eine Länge gesetzt, die im Wesentlichen gleich der Summe der axialen Länge des Statorkerns 21 und der Gesamtdicke von 7 Wicklungsendverbindern 50 ist. Ein im Durchmesser kleiner Abschnitt 27a mit einer Länge, die im Wesentlichen gleich der Dicke des Wicklungsendverbinders 50 ist, ist an jedem Ende der zweiten radial äußeren und inneren Wicklungsstangen ausgebildet. Die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i sind parallel angeordnet, indem sie um einen Betrag gleich der Dicke des Wicklungsendverbinders 50 axial voneinander versetzt sind.
Wie in 3 gezeigt, werden die Wicklungsstangenanordnungen 25 in Umfangsrichtung des Statorkerns 21 ausgerichtet, um sie einzeln in die 72 Schlitze 23 des Statorkerns 21 einzusetzen, so dass die erste Wicklungsstange 26 radial auswärts und die zweite Wicklungsstange 27 radial einwärts in jedem Schlitz 23 angeordnet wird, um hierdurch die Statorkernanordnung 20 zu bilden.
Wenn, wie in den 5 und 6 gezeigt, die Wicklungsstangenanordnung 25 in dem Schlitz 23 im Statorkern 21 eingesetzt wird, wird die erste radial äußere Wicklungsstange 26o in den Schlitz 23 so eingesetzt, dass der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a von einer Endfläche 21a (der linken Endfläche in 5) des Statorkerns 21 um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich der Dicke von einem Wicklungsendverbinder 50 ist, während der kleine Endabschnitt 26a von der anderen Endfläche 21b (der rechten Endfläche in 5) um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke von zwei Wicklungsendverbindern 50 ist.
Die erste radial innere Wicklungsstange 26i ist in den Schlitz 23 so eingesetzt, dass der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a von der einen Endfläche 21a des Statorkerns 21 um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke von zwei Wicklungsendverbindern 50 ist, während der kleine Endabschnitt 26a von der anderen Endfläche 21b um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich der Dicke von einem Wicklungsendverbinder 50 ist.
Die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o ist in den Schlitz 23 so eingesetzt, dass der im Durchmesser kleine Abschnitt 27a von der einen Endfläche 21a des Statorkerns 21 um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke von drei Wicklungsendverbindern 50 ist, während der kleine Endabschnitt 27a von der anderen Endfläche 21b um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke von vier Wicklungsendverbindern 50 ist.
Die zweite radial innere Wicklungsstange 27i ist in den Schlitz 23 so eingesetzt, dass der im Durchmesser kleine Abschnitt 27a von der einen Endfläche 21a des Statorkerns 21 um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke von 4 Wicklungsendverbindern 50 ist, während der kleine Endabschnitt 27a von der andere Endfläche 21b um einen Betrag vorsteht, der im Wesentlichen gleich der Gesamtdicke von drei Wicklungsendverbindern 50 ist.
Auf diese Weise wird das Isoliermaterial 28, das die ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27 abdeckt, zwischen die beiden Wicklungsstangen 26, 27 und den Schlitz 23 im Statorkern 21 eingefügt, wodurch die elektrischen Isolierungen zwischen den Wicklungsstangen und dem Statorkern 21 sichergestellt wird. Die erste Wicklungsstange 26 und die zweite Wicklungsstange 27 werden mit dem Isoliermaterial 28 so abgedeckt, dass die erste Wicklungsstange 26 und die zweite Wicklungsstange 27 axial voneinander versetzt sind, so dass ihre Endabschnitte unterschiedliche axiale Positionen einnehmen.
Die ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R enthalten die ersten Basisplatten 31L, 31R und mehrere Wicklungsendverbinder 50, die jeweils an den ersten Basisplatten 31L, 31R angebracht sind. Die zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R enthalten die zweiten Basisplatten 41L, 41R und mehrere Wicklungsendverbinder 50, die jeweils an den zweiten Basisplatten 41L, 41R angebracht sind.
Die ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30R, 40R sind gleich den ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30L, 40L, in den anderen Konfigurationen als jenen, in denen Verbindungsanschlussabschnitte, die später beschrieben werden, nicht vorgesehen sind, und in denen die Formen von Nuten und Wicklungsendverbindern unterschiedlich sind. Daher werden in der folgenden Beschreibung hauptsächlich die ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30L, 40L beschrieben.
Wie in den 7 und 8 gezeigt, sind die ersten und zweiten Basisplatten 31L, 41L im Wesentlichen ringförmige Elemente, die aus Kunststoff mit Isoliereigenschaften (nicht-magnetischem Material) ausgebildet sind, und die einen Bohrungsdurchmesser und einen Außendurchmesser haben, die im Wesentlichen gleich jenen des Statorkerns 21 sind. Wie in den jeweiligen oberen Halbabschnitten der Figuren gezeigt, sind entfaltete Abschnitte 31a, 41a, die sich segmentartig erstrecken, jeweils an einer radial äußeren Seite der ersten und zweiten Basisplatten 31L, 41L vorgesehen. Verbindungsanschlussabschnitte sind an diesen entfalteten Abschnitten 31a, 41a zur Verbindung externer Ausstattung oder mit Busstangen vorgesehen.
In der ersten Basisplatte 31L sind 72 erste radial äußere Durchgangslöcher 32o und erste radial innere Durchgangslöcher 32i sowie 72 zweite radial äußere Durchgangslöcher 33o und zweite radial innere Durchgangslöcher 33i an der radial inneren Seite davon ausgebildet, so dass sie die erste Basisplatte 31L in Positionen durchsetzen, die den ersten radial äußeren Wicklungsstangen 26o und den ersten radial inneren Wicklungsstangen 26i der in die Schlitze 23 im Statorkern 21 eingesetzten ersten Wicklungsstange 26, sowie den zweiten radial äußeren Wicklungsstangen 27o und den zweiten radial inneren Wicklungsstangen 27i der auch in die Schlitze 23 im Statorkern 21 eingesetzten zweiten Wicklungsstangen 27 entsprechen.
Die ersten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, die ersten radial inneren Durchgangslöcher 32i, die zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 33o und die zweiten radial inneren Durchgangslöcher 33i sind auf den gleichen geraden Linien L angeordnet, die sich radial von der Mitte O der ersten Basisplatte 31L aus erstrecken. Außenumfangslöcher 34o sind auf den geraden Linien L ausgebildet und an einer radial äußeren Seite der ersten Basisplatte 31L ausgebildet, so dass sie eine Verbindung zwischen einer Außenoberfläche 37 und einer Innenoberfläche 38 (siehe 5) der ersten Basisplatte 31L erstellen. Sechs Anschlussverbindungslöcher 34t sind in der Umfangsposition der ersten Basisplatte 31L dort ausgebildet, wo der entfaltete Abschnitt 31a an Positionen ausgebildet ist, die weiter radial auswärts als die Außenumfangslöcher 34o liegen, so dass sie in dem entfalteten Abschnitt 31a positioniert werden.
Andererseits sind, in der zweiten Basisplatte 41L, 72 zweite radial äußere Durchgangslöcher 43o und zweite innere Durchgangslöcher 43i an der radial inneren Seite davon so ausgebildet, dass sie die zweite Basisplatte 41L in Positionen durchsetzen, die den zweiten radial äußeren Wicklungsstangen 27o und den zweiten radial inneren Wicklungsstangen 27i der zweiten Wicklungsstangen 27 entsprechen, die in die Schlitze 23 im Statorkern 21 eingesetzt sind.
Die zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 43o und die zweiten radial inneren Durchgangslöcher 43i sind auf den gleichen geraden Linien L angeordnet, die sich radial von einer Mitte O der zweiten Basisplatte 41L erstrecken. Außenumfangslöcher 44o sind auf den geraden Linien L auf einer radial äußeren Seite der zweiten Basisplatte 41L ausgebildet, um hierdurch eine Verbindung zwischen einer Außenoberfläche 47 und einer Innenoberfläche 48 (siehe 5) der zweiten Basisplatte 41L herzustellen. Sechs Verbindungsanschlussverbindungslöcher 44t sind in der Umfangsposition der zweiten Basisplatte 41L ausgebildet, wo der entfaltete Abschnitt 41a an Positionen ausgebildet, an Positionen, die weiter radial auswärts als die Außenumfangslöcher 44o liegen, so dass sie in dem entfalteten Abschnitt 43a positioniert werden.
Mehrere (72) erste linke Seitennuten 35, die einen U-förmigen Querschnitt haben und zur Außenoberfläche 37 offen sind, und mehrere (72) erste rechte Seitennuten 36, die einen U-förmigen Querschnitt haben und zur Innenoberfläche 38 offen sind, sind jeweils in der Außenoberfläche 37 und der Innenoberfläche 38 der ersten Basisplatte 31L ausgebildet, so dass sie einander benachbart sind, entlang involuten Kurven in Umfangsrichtung der ersten Basisplatte 31. Die ersten linken Seitennuten 35, die einander benachbart liegen, und die ersten rechten Seitennuten 36, die einander benachbart liegen, sind einzeln durch Wände 31b getrennt, die von der ersten Basisplatte 31L hochstehen. Die ersten linken Seitennuten 35 und die ersten rechten Seitennuten 36, die in der axialen Richtung einander gegenüberliegen, sind durch eine Trennwand 31c voneinander getrennt. Somit sind die ersten linken Seitennuten 35 und die ersten rechten Seitennuten 36 einzeln elektrisch isoliert (siehe 5).
Mehrere (72) zweite linke Seitennuten 45, die einen U-förmigen Querschnitt haben und zur Außenoberfläche 47 offen sind, und mehrere (72) zweite rechte Seitennuten 46, die einen U-förmigen Querschnitt haben und zur Innenoberfläche 48 offen sind, sind jeweils in der Außenoberfläche 47 und der Innenoberfläche 48 der zweiten Basisplatte 41L ausgebildet, so dass sie einander benachbart sind, entlang involuten Kurven in Umfangsrichtung der zweiten Basisplatte 41L. Die zweiten linken Seitennuten 45, die einander benachbart liegen, und die zweiten rechten Seitennuten 46, die einander benachbart liegen, sind einzeln durch Wände 41b getrennt, die von der zweiten Basisplatte 41L hochstehen. Die zweiten linken Seitennuten 45 und die zweiten rechten Seitennuten 46, die in der axialen Richtung einander gegenüberliegen, sind durch eine Trennwand 41c voneinander getrennt. Somit sind die zweiten linken Seitennuten 45 und die zweiten rechten Seitennuten 46 einzeln elektrisch isoliert (siehe 5).
Die ersten und zweiten Basisplatten 31L, 41L sind jeweils auf eine axiale Breite gesetzt, die im Wesentlichen gleich einer Summe von jeweiligen Tiefen der linken Seitennut 35/45 und der rechten Seitennut 36/46 ist, welche den Dicken der Wicklungsendverbinder 50 (einem ersten linksseitigem Wicklungsendverbinder 51 und einem ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, oder einem zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 und einem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57, die später beschrieben werden), und einer Dicke der Trennwand 31c/41c entsprechen.
Die ersten und zweiten linken Seitennuten 35, 45 der ersten und zweiten Basisplatten 31L, 41L sind entlang den involuten Kurven gekrümmt ausgebildet, wie mit den durchgehenden Linien in den 7 und 8 angegeben, um die ersten und zweiten radial inneren Durchgangslöcher 32i, 43i und die Außenumfangslöcher 34o, 44o miteinander zu verbinden, welche auf den geraden Linien L liegen, die durch die ersten radial inneren Durchgangslöcher 32i, 43i durchgehen, welche fünf Löcher mit Abstand in Uhrzeigerrichtung von den ersten und zweiten radial inneren Durchgangslöchern 32i, 43i sind.
In den mehreren ersten und zweiten linken Seitennuten 35, 45 erstrecken sich sechs erste linke Seitennuten 35a und sechs zweite linke Seitennuten 45a, die sich zu den entfalteten Abschnitten 31a, 41a hin erstrecken, entlang den involuten Kurven, um die geraden Linien L zu erreichen, welche durch die ersten und zweiten radial inneren Durchgangslöcher 32i, 43i hindurchgehen, welche fünf Löcher mit Abstand in Uhrzeigerrichtung von den ersten und zweiten radial inneren Durchgangslöchern 32i, 43i sind, und danach mit den Verbindungsanschlussverbindungslöchern 34t, 44t verbunden sind, die etwas weiter radial auswärts angeordnet sind als die Außenumfangslöcher 34o, 44o.
Die ersten linken Seitennuten 35, 35a und die zweiten linken Seitennuten 45, 45a sind so ausgebildet, dass sie sich radial erstrecken, während sie gebogen sind, um die ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, 43o zu vermeiden, und erstrecken sich danach entlang den involuten Kurven. Da jedoch die radialen Positionen des ersten radial inneren Durchgangslochs 32i und des zweiten radial inneren Durchgangslochs 43i unterschiedlich sind, sind Abschnitte der zweiten linken Seitennuten 45, 45a, die sich radial erstrecken, länger ausgebildet als jene der ersten linken Seitennuten 35, 35a.
Die ersten und zweiten rechten Seitennuten 36, 46 der ersten und zweiten Basisplatten 31L, 41L sind entlang den involuten Kurven gekrümmt ausgebildet, wie in den 7 und 8 mit den unterbrochenen Linien angegeben, um die ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, 43o und die Außenumfangslöcher 34o, 44o miteinander zu verbinden, die auf den geraden Linien L ausgebildet sind, die durch die ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, 43o durchgehen, welche fünf Löcher mit Abstand in Gegenuhrzeigerrichtung von den ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöchern 32o, 43o sind.
In den mehreren ersten und zweiten rechten Seitennuten 36, 46 erstrecken sich sechs erste rechte Seitennuten 36a und sechs zweite rechte Seitennuten 46a, die sich zu den entfalteten abschnitten 31a, 41a hin erstrecken, entlang den involuten Kurven, um die geraden Linien L zu erreichen, die durch die ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, 43o hindurchgehen, welche fünf Löcher mit Abstand in Gegenuhrzeigerrichtung von den ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöchern 32o, 42o sind, und danach mit den Verbindungsanschlussverbindungslöchern 34t, 44t verbunden sind.
Obwohl die ersten rechten Seitennuten 36, 36a gekrümmt ausgebildet sind, so dass sie sich direkt von den ersten radial äußeren Durchgangslöchern 32o entlang den involuten Kurven erstrecken, sind die zweiten rechten Seitennuten 46, 46a so ausgebildet, dass sie sich radial entlang den geraden Linien L erstrecken, die durch die zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 43o hindurchgehen, um sich danach entlang den involuten Kurven zu biegen.
Demzufolge setzen sich, wie in den 7 und 8 gezeigt, die ersten und zweiten radial äußeren Durchgangslöcher 32o, 43o und die ersten und zweiten radial inneren Durchgangslöcher 32i, 43i, die in der Uhrzeigerrichtung (oder der Gegenuhrzeigerrichtung) um zehn Löcher mit Abstand voneinander angeordnet sind, zueinander über die ersten und zweiten linken Seitennuten 35, 45, die Außenumfangslöcher 34o, 44o und die ersten und zweiten rechten Seitennuten 36, 46 fort.
In den Basisplattenanordnungen 30R, 40R öffnen sich jeweilige erste und zweite linke Seitennuten 35, 45 der ersten und zweiten Basisplatten 31R, 41R zu Innenoberflächen 38, 48, und jeweilige erste und zweite rechte Seitennuten 36, 46 öffnen sich zu den Außenoberflächen 37, 47. Die ersten linken Seitennuten 45 der Basisplatten 31L, 31R haben die gleiche Form, und die ersten rechten Seitennuten 36 der ersten Basisplatten 31L, 31R haben auch die gleiche Form. Die zweiten linken Seitennuten 45 der zweiten Basisplatten 41L, 41R haben die gleiche Form, und die zweiten rechten Seitennuten 46 der zweiten Basisplatten 41L, 41R haben auch die gleiche Form.
Die Wicklungsendverbinder 50 sind jeweils aus leitfähigem Material, wie etwa Kupfer, zu etwas Plattenartigem geformt. Wie in den 5 und 9 gezeigt, enthalten, in der ersten Basisplattenanordnung 30L, die Wicklungsendverbinder 50 erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51, 51a, die jeweils in die ersten linksseitigen Nuten 35, 35a eingesetzt sind, und erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52, 52a, die jeweils in die ersten rechten Seitennuten 36, 36a eingesetzt sind. In der zweiten Basisplatte 40 enthalten die Wicklungsendverbinder 50 zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56, 56a, die jeweils in die zweiten linken Seitennuten 45, 45a eingesetzt sind, und zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57, 57a, die jeweils in die zweiten rechten Seitennuten 46, 46a eingesetzt sind.
Wie in 9A mit den durchgehenden Linien angegeben, haben die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 die gleiche Form wie jene der ersten linken Seitennuten 35, und in beiden Endabschnitten davon sind Verbindungslöcher 53a, 53b ausgebildet. Die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51a haben die gleich Form wie jene der ersten linken Seitennuten 35a, und in beiden Endabschnitten davon sind ein Verbindungsloch 53a und ein Verbindungsanschlussloch 53c ausgebildet.
Wie in 9A mit den unterbrochenen Linien angegeben, haben die ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52 die gleiche Form wie jene der ersten rechten Seitennuten 36, und in beiden Endabschnitten sind Verbindungslöcher 54a, 54b ausgebildet. Die ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52a haben die gleiche Form wie jene der ersten rechten Seitennuten 36a, und in beiden Endabschnitten davon sind ein Verbindungsloch 54a und ein Verbindungsanschlussloch 54c ausgebildet.
Ähnlich haben, wie in 9B mit den durchgehenden Linien angegeben, die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 die gleiche Form wie jene der zweiten linken Seitennuten 45, und in beiden Endabschnitten davon sind die Verbindungslöcher 58ab, 58b ausgebildet. Die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56a haben die gleiche Form wie jene der zweiten linken Seitennuten 45a, und in beiden Endabschnitten davon sind ein Verbindungsloch 58a und ein Verbindungsanschlussloch 58c ausgebildet.
Wie in 9B mit den unterbrochenen Linien angegeben, haben die zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 die gleiche Form wie jene der zweiten rechten Seitennuten 46, und in beiden Endabschnitten davon sind Verbindungslöcher 59a, 59b ausgebildet. Die zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57a haben die gleiche Form wie jene der zweiten rechten Seitennuten 46a, und in beiden Endabschnitten sind ein Verbindungsloch 59a und ein Verbindungsanschlussloch 59c ausgebildet.
Diese Verbindungslöcher 53a, 54a, 58a, 59a haben Durchmesser, die jeweils im Wesentlichen gleich dem im Durchmesser kleinen Abschnitt 26a der Wicklungsstangen 26i, 26o, 27i, 27o sind, und die Verbindungslöcher 53b, 54b, 58b, 59 haben Durchmesser, die im Wesentlichen gleich jenen eines Verbindungsstifts 55 sind.
Dann werden die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51, 51a jeweils in die ersten linken Seitennuten 35, 35a eingesetzt, und werden die ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 52a jeweils in die ersten rechten Seitennuten 36, 36a eingesetzt. Verbindungsstifte 55, die jeweils aus leitfähigem Material, wie etwa Kupfer, Aluminium oder dergleichen hergestellt sind, werden in die Verbindungslöcher 54b eingesetzt, um hierdurch die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 und die ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52 elektrisch miteinander zu verbinden.
Ähnlich werden die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56, 56a jeweils in die zweiten linken Seiten 45, 45a eingesetzt, und werden die zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57, 57a jeweils in die zweiten rechten Seitennuten 46, 46a eingesetzt. Und es werden auch Verbindungsstifte 55 in die Verbindungslöcher 59b eingesetzt, um hierdurch die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 und die zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 elektrisch miteinander zu verbinden.
Somit sind die ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R derart ausgebildet, dass das Verbindungsloch 53a in dem ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 und das Verbindungsloch 54a in dem ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, die in Uhrzeiger-(oder Gegenuhrzeiger-)Richtung um zehn Löcher mit Abstand voneinander angeordnet sind, über den ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51, den Verbindungsstift 55 und den ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52 elektrisch miteinander verbunden sind.
Die zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R sind derart ausgebildet, dass das Verbindungsloch 58 in dem zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 und das Verbindungsloch 59a in dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbindern 57, die in Uhrzeiger-(oder Gegenuhrzeiger-)Richtung um zehn Löcher mit Abstand voneinander angeordnet sind, über den zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56, dem Verbindungsstift 55 und dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 elektrisch miteinander verbunden sind.
In der Statorkernanordnung 20 werden die ersten Basisplattenanordnungen 40L, 40R, die in der oben beschriebenen Weise einzeln zusammengebaut sind, wie in den 2, 5 und 6 gezeigt, die ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R und die zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R einzeln an den axialen Enden der Statorkernanordnung 20 angebracht, so dass sie aufeinander geschichtet werden, wodurch der Stator 10 gebildet wird.
Wenn somit der Stator 10 gebildet wird, wie in den 5 und 6 gezeigt, werden in der ersten Basisplattenanordnung 30L, die an der einen Endseite 21a (der linken Seite in den Figuren) des Statorkerns 21 angeordnet ist, die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i jeweils in das zweite radial äußere Durchgangsloch 33o und das zweite radial innere Durchgangsloch 33i (siehe 7) der ersten Basisplatte 31L eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a der ersten radial äußeren Wicklungsstange 26o in das Verbindungsloch 54a des ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 52/52a eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a der ersten radial inneren Wicklungsstange 26i in das Verbindungsloch 53a des ersten linksseitigen Wicklungsendverbinders 51/51a eingesetzt. Danach werden die im Durchmesser kleinen Endabschnitte 26a mit den entsprechenden Löchern durch Verpressen oder Schweißen verbunden. Das Verbindungsloch 53b des ersten linksseitigen Wicklungsendverbinders 51 und das Verbindungsloch 54b des ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 52 werden durch den Verbindungsstift 52 miteinander verbunden. Der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51/51a und der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52/52a verbinden nämlich die Wicklungsstangen 56 gleicher Phase (z. B. U-Phase), um hierdurch Überbrückungsabschnitte einer Wicklung 60 zu bilden.
Ähnlich werden in der Basisplattenanordnung 30R, die an der anderen Endseite 21b (rechten Seite in den Figuren) des Statorkerns 21 angeordnet ist, die zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und die zweite radial innere Wicklungsstange 27i jeweils in das zweite radial äußere Durchgangsloch 33o und das zweite radial innere Durchgangsloch 33i der Basisplatte 31R eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a der ersten radial äußeren Wicklungsstange 26o in das Verbindungsloch 54a des ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 52/52a eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 26a der ersten radial inneren Wicklungsstange 26i in das Verbindungsloch 53a des ersten linksseitigen Wicklungsendverbinders 51 eingesetzt. Danach werden die im Durchmesser kleinen Endabschnitte mit den entsprechenden Löchern verbunden. Das Verbindungsloch 53b des ersten linksseitigen Wicklungsendverbinders 51 und das Verbindungsloch 54b des ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 52 werden durch den Verbindungsstift 55 miteinander verbunden. Der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51 und der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52 verbinden nämlich die Wicklungsstangen 56 gleicher Phase (z. B. U-Phase), um hierdurch Überbrückungsabschnitte der Wicklung 60 zu bilden.
Demzufolge erstreckt sich, in Bezug auf die im einen Schlitz 23 angeordnete erste Wicklungsstange 26, der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 56, der mit dem einen Ende 21a (der linken Seite in den Figuren) der ersten radial äußeren Wicklungsstange 26o verbunden ist, radial auswärts und in der Gegenuhrzeigerrichtung zur Verbindung mit dem ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 der gleichen Phase, während der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52, der mit dem anderen Ende 21b (der rechten Seite in den Figuren) der ersten radial äußeren Wicklungsstange 26o verbunden ist, sich radial auswärts und in der Uhrzeigerrichtung erstreckt, zur Verbindung mit dem ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 der gleichen Phase. Der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51, der am einen Ende 21a (der linken Seite in den Figuren) der ersten radial inneren Wicklungsstange 26i verbunden ist, erstreckt sich radial auswärts in der Uhrzeigerrichtung zur Verbindung mit dem ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52 der gleichen Phase, während der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51, der mit dem anderen Ende 21b (der rechten Seite in den Figuren) der ersten radial inneren Wicklungsstange 26i verbunden ist, sich radial auswärts und in der Gegenuhrzeigerrichtung erstreckt, zur Verbindung mit dem ersten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52 der gleichen Phase.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, wird auch, in der Basisplattenanordnung 40L, die an der einen Endseite (linken Seite in den Figuren) der Basisplattenanordnung 30L angeordnet ist, der im Durchmesser kleine Endabschnitt 27a der zweiten radial äußeren Wicklungsstange 27o in das Verbindungsloch 59a des zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 57/57a eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 27a der zweiten radial inneren Wicklungsstange 27i in das Verbindungsloch 58 des zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinders 56/56a eingesetzt, wonach die im Durchmesser kleinen Endabschnitte mit den entsprechenden Löchern verbunden werden. Das Verbindungsloch 58b des zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinders 56 und das Verbindungsloch 59b des zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 57 werden durch den Verbindungsstift 55 miteinander verbunden. Der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56/56a und der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57/57a verbinden nämlich die Wicklungsstangen 27 der gleichen Phase (z. B. U-Phase) miteinander, um hierdurch Überbrückungsabschnitte der Wicklung 60 zu bilden.
In der Basisplattenanordnung 40R, die an der anderen Endseite (rechten Seite in den Figuren) der Basisplattenanordnung 30R angeordnet ist, wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 27a der zweiten radial äußeren Wicklungsstange 27o in das Verbindungsloch 59a des zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 57 eingesetzt, und wird der im Durchmesser kleine Abschnitt 27a der zweiten radial inneren Wicklungsstange 27i in das Verbindungsloch 58a des zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinders 56 eingesetzt, wonach die im Durchmesser kleinen Abschnitte mit den entsprechenden Löchern verbunden werden. Das Verbindungsloch 58b des zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinders 56 und das Verbindungsloch 59b des zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinders 57 werden durch den Verbindungsstift 55 miteinander verbunden. Der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56 und der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57 verbinden nämlich die Wicklungsstange der gleichen Phase (z. B. U-Phase), um hierdurch Überbrückungsabschnitte der Wicklung 60 zu bilden.
Demzufolge erstreckt sich, in Bezug auf die zweite Wicklungsstange 27, die im einen Schlitz 23 angeordnet ist, der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57, der mit dem einen Ende 21a (der linken Seite in den Figuren) der zweiten radial äußeren Wicklungsstange 27o verbunden ist, radial auswärts in der Gegenuhrzeigerrichtung zur Verbindung mit dem zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 der gleichen Phase, während der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57, der mit dem anderen Ende 21b (der rechten Seite in den Figuren) der zweiten radial äußeren Wicklungsstange 27o verbunden ist, sich radial auswärts in der Uhrzeigerrichtung erstreckt, zur Verbindung mit dem zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 der gleichen Phase. Der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56, der mit dem anderen Ende 21a (der linken Seite in den Figuren) der zweiten radial inneren Wicklungsstange 27 verbunden ist, erstreckt sich radial auswärts und in der Uhrzeigerrichtung zur Verbindung mit dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 der gleichen Phase, während der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56, der mit dem anderen Ende 21b (der rechten Seite in den Figuren) der zweiten radial inneren Wicklungsstange 27i verbunden ist, sich radial auswärts und in der Gegenuhrzeigerrichtung erstreckt, zur Verbindung mit dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 der gleichen Phase.
Gemäß dieser Konfiguration ist, wie in 10 gezeigt, die segmentierte Wicklung 60 aus Wicklungsschleifen der drei Phasen (U-Phasen-Wicklungen 60U, V-Phasen-Wicklungen 60V und W-Phasen-Wicklungen 60W) gebildet: acht Wicklungsschleifen pro Phase. Die acht Wicklungsschleifen einer Phase sind in vier Sätze von Wicklungsschleifen unterteilt: zwei Wicklungsschleifen pro Satz. Somit sind vier Sätze von U-Phasen-Wicklungen 60U, vier Sätze von V-Phasen-Wicklungen 60V und vier Sätze von W-Phasen-Wicklungen 60W in Gegenuhrzeigerrichtung in dieser Reihenfolge wellig gewickelt (siehe 10 und 11). Eine erste radial äußere Wicklungsstange 26o, eine erste radial innere Wicklungsstange 26i, eine zweite radial äußere Wicklungsstange 27o und eine zweite radial innere Wicklungsstange 27i, die in einem Schlitz 23 angeordnet sind, und die durch ein Isoliermaterial 28 abgedeckt sind, sind in zwei Wicklungsschleifen unterteilt, die jeweils einen Satz von Wicklungsschleifen bilden.
In dem oben beschriebenen Stator 10 sind der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51, der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52, der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56 und der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57 innerhalb eines Bereichs angeordnet, wo der Statorkern 21 axial vorsteht, ausschließlich dem Verbindungsanschlussabschnitten davon, und sind in Positionen angeordnet, die in der axialen Richtung verschieden sind.
Als nächstes werden verschiedene Anschlussbeispiele an Verbindungsanschlussabschnitten der Wicklungen 60 basierend auf den 11 bis 14 beschrieben. Die 11 bis 14 sind schematische Diagramme, die U-Phasen-Konfigurationen in einem Einzelschlitz-Stator darstellen, um das Verständnis der darin gezeigten verschiedenen Konfigurationen zu erleichtern.
Wie in den 11 bis 14 gezeigt, können nämlich mehrere Konfigurationen mit unterschiedlichen Verbindungsspezifikationen, worin Wicklungen seriell oder parallel verbunden sind, an der Wicklung 60 vorgenommen werden, indem die acht Verbindungen der Busstange nach Bedarf verändert werden. In 11 sind nämlich vier Wicklungsschleifen in Serie von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite in der Reihenfolge U ⇒ (U–) ⇒ U ⇒ (U–), und in 12 sind vier Wicklungsschleifen in Serie von Eingang zu Ausgang in der Reihenfolge U ⇒ U ⇒ (U–) ⇒ (U–) verbunden. U und (U–) bezeichnen Wicklungsschleifen einer U-Phase, die in entgegengesetzte Richtungen gewickelt sind, und in den Figuren ist U mit einer durchgehenden Linie angegeben, während (U–) mit einer unterbrochenen Linie angegeben ist.
In 13 sind zwei Wicklungsschleifen mit einer jeweiligen Eingangsseite und einer Ausgangsseite verbunden, und die vier Wicklungsschleifen sind parallel verbunden, in der Reihenfolge U ⇒ (U–) und U ⇒ (U–). In 14 sind zwei Wicklungsschleifen mit jeweils einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite verbunden, und die vier Wicklungsschleifen sind parallel verbunden, in der Reihenfolge U ⇒ (U–) und (U–) ⇒ U.
Zum Beispiel sind im in 11 gezeigten Anschlussbeispiel die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 der U-Phase der ersten Basisplattenanordnung 30L durch eine Busstange 61U miteinander verbunden, und die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 der U-Phase der zweiten Basisplattenanordnung 40L sind durch eine Busstange 62U miteinander verbunden. Der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52 der U-Phase, der die Ausgangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L darstellt, und der zweite rechte Wicklungsendverbinder 57 der U-Phase, der die Eingangsseite der zweiten Basisplattenanordnung 40L darstellt, sind durch eine Busstange 63U miteinander verbunden.
Im in 12 gezeigten Anschlussbeispiel sind die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 der U-Phase der zweiten Basisplatte 40L zusammen mit einer Busstange 62 verbunden, während ein mittlerer Abschnitt zwischen dem ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 der U-Phase, der die Ausgangsseite der ersten Basisplatte 30L bildet, und dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 der U-Phase, der die Eingangsseite der zweiten Basisplatte 40L bildet, und ein mittlerer Abschnitt zwischen dem zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 57 der U-Phase, der die Ausgangsseite der zweiten Basisplatte 40L bildet, und dem ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder 51 der U-Phase, der die Eingangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L bildet, in der Position des Verbindungsanschlussabschnitts miteinander verbunden.
Wenn man hier das Anschlussbeispiel in 11 mit dem Anschlussbeispiel in 12 vergleicht, benötigt das erste Anschlussbeispiel drei lange Busstangen 61U, 62U, 63U, während das letztere Anschlussbeispiel nur die lange Busstange 62U benötigt. Somit kann das in 12 gezeigte Anschlussbeispiel die Anzahl von langen Busstangen reduzieren.
Im in 13 gezeigten Anschlussbeispiel sind die ersten linksseitigen Wicklungsendverbinder der U-Phase der ersten Basisplattenanordnung 30L mit einer Busstange 61U miteinander verbunden, und die zweiten linksseitigen Wicklungsendverbinder 56 der U-Phase der zweiten Basisplattenanordnung 40L sind durch eine Busstange 62U miteinander verbunden. Die ersten und zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57, der die Eingangsseiten der ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30L, 40L bilden, sind an der Position des Verbindungsanschlussabschnitts mit einem externen Eingangsanschluss verbunden, und die ersten und zweiten rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57, die die Ausgangsseite bilden, sind an der Position des Verbindungsanschlussabschnitts mit einem externen Ausgangsanschluss verbunden.
Im in 14 gezeigten Anschlussbeispiel sind der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51 der U-Phase, der die Ausgangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L bildet, und die erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52 der U-Phase, der die Eingangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L bildet, an der Position des Verbindungsanschlussabschnitts miteinander verbunden, während der erste rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52 der U-Phase, der die Ausgangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L bildet, und der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 52 der U-Phase, der die Eingangsseite der zweiten Basisplattenanordnung 40L bildet, sind an der Position des Verbindungsendabschnitts miteinander verbunden. Der erste linksseitige Wicklungsendverbinder 51 der ersten Basisplattenanordnung 30L und der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder der U-Phase der zweiten Basisplattenanordnung 40L sind durch eine lange Busstange 64U miteinander verbunden, und die Busstange 64U ist mit einem externen Eingangsanschluss verbunden. Der zweite linksseitige Wicklungsendverbinder 56 der U-Phase der zweiten Basisplattenanordnung 40L und der zweite rechtsseitige Wicklungsendverbinder 57 der U-Phase der zweiten Basisplattenanordnung 40L sind durch eine lange Busstange 65U miteinander verbunden, und die lange Busstange 65U ist mit einem externen Ausgangsanschluss verbunden.
Nachfolgend wird eine Höhe eines Überbrückungsabschnitts oder die Überbrückungshöhe eines konventionellen Stators 100 (siehe 22) und eine Höhe eines Überbrückungsabschnitts oder eine Überbrückungshöhe des Stators 10 dieser Ausführung basierend auf 15 untersucht. 15A ist eine schematische vergrößerte Ansicht eines Hauptteils des konventionellen Stators 100, bei Betrachtung von dessen Bohrungsdurchmesserseite her, und 15B ist eine schematische vergrößerte Ansicht eines Hauptteils des Stators 10 dieser Ausführung bei Betrachtung von dessen Bohrungsdurchmesserseite. Hier bleibt zum Zwecke des Vergleichs die Anzahl der Wicklungsstangen zwischen dem herkömmlichen Stator 100 und dem Stator 10 der Ausführung die gleiche. In dem Stator 100 wird eine vorbestimmte Windungsanzahl T von nur einem Satz von Basisplatten getragen, während in dieser Ausführung eine vorbestimmte Verbindungsanzahl T auf zwei Sätze von Basisplatten verteilt ist, so dass eine Hälfte der vorbestimmten Verbindungsanzahl T von einem der zwei Sätze von Basisplatten getragen wird. Demzufolge werden die Überbrückungshöhen basierend auf dem Verständnis betrachtet, dass eine Querschnittsfläche einer Endwicklungsverbindung des Stators 10 dieser Ausführung eine Hälfte der Querschnittsfläche S einer Wicklungsendverbindung des konventionellen Stators 100 ist.
Wie in 15A gezeigt, sei eine Umfangslänge und eine axiale Breite eines Wicklungsendverbinders 107 Wb1 bzw. Wh1, und eine Umfangsdicke und eine axiale Dicke einer Isolierschicht sei „a” bzw. „b”, und dann wird eine Überbrückungshöhe H1 des konventionellen Stators 100 ausgedruckt durch (Ausdruck 1). Die axiale Breite Wh1 und die Umfangslänge Wb1 werden durch „Ausdruck 2) bzw. (Ausdruck 3) ausgedrückt. D bezeichnet einen typischen Durchmesser eines Leiters, P die Anzahl von Polpaaren, S eine Querschnittsfläche eines Wicklungsendverbinders, der mit einer Wicklungsstange verbunden ist, und T die Windungsanzahl.
[Ausdruck 1]

H1 = 2·Wh1 + 2·b

[Ausdruck 2]

Wh1 = S/Wb1

[Ausdruck 3]

Wb1 = (D·π – 3·P·T·a)/(3·P·T)

Wie in 15b gezeigt, sei eine Umfangslänge und eine axiale Breite der Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57 Wb2 bzw. Wh2, und eine Umfangsdicke und eine axiale Dicke der Isolierschicht sei „a” bzw. „b”, und dann wird eine Überbrückungshöhe H2 des Stators in dieser Ausführung ausgedrückt durch (Ausdruck 4). Die axiale Breite Wh2 und die Umfangslänge Wb2 werden durch (Ausdruck 5) bzw. (Ausdruck 6) ausgedrückt.
[Ausdruck 4]

H2 = 4·Wh2 + 4·b

[Ausdruck 5]

Wh2 = (S/2)/Wb2

[Ausdruck 6]

Wb2 = (D·π – 3·P·(T/2)·a)/(3·P·(T/2))

Da, wie aus (Ausdruck 1) und (Ausdruck 4) ersichtlich, WH2 ≈ Wh1/2, beträgt eine Differenz zwischen der Überbrückungshöhe H1 und der Überbrückungshöhe H2 nur 2b, und daraus ist ersichtlich, dass angenähert kein Unterschied dazwischen vorhanden ist.
Der obige Vergleich wird basierend auf der Innenumfangsfläche der Wicklung geführt, und daher wird der Außendurchmesser nicht berücksichtigt. Daher wird ein Vergleich geführt, indem der Außendurchmesser berücksichtigt wird, basierend auf 16, die eine schematische Seitenansicht des Wicklungsendverbinders ist. Für einen vereinfachten Vergleich sei angenommen, dass der Wicklungsendverbinder ein gerader Wicklungsendverbinder ist, dessen Breite Wv konstant ist.
Ein Bohrungsdurchmesser (ein Anfangspunkt der involuten Kurve) des Wicklungsendverbinders sei mit Punk x bezeichnet, und ein Außendurchmesser (Endpunkt der involuten Kurve) des Wicklungsendverbinders sei mit Punkt z bezeichnet, wie in 16 gezeigt, wobei Koordinaten (Ox, Oy) eines Punkts O (0, 0) sind, Koordinaten (Xx, Xy) des Punkts X (0, Do/2) sind und Koordinaten (Zx, Zy) des Punkts Z (Ds/2·sinΘo, Ds/2·coΘo) sind. Hier ist Θo ein Winkel, der durch eine Linie (Referenzlinie) A, die den Punkt O mit dem Punkt x verbindet, und eine Linie B, die den Punkt O mit dem Punkt z verbindet, gebildet ist.
Wie in 16 gezeigt, wird durch (Ausdruck 7) ein Winkel Θt ausgedrückt, gebildet durch eine Linie C, die durch den Punkt x hindurchgeht und die Referenzlinie A rechtwinklig schneidet, und eine Linie D, die den Punkt x und den Punkt z verbindet. Ein Winkel Θc, der durch die Linie C und eine Seitenfläche des Wicklungsendverbinders gebildet ist, sei ein Winkel Θc1 in dem konventionellen Stator 100, und dann wird der Winkel Θc1 ausgedrückt durch (Ausdruck 8). Der Winkel Θc sei ein Winkel Θc2 in dem Stator 10 dieser Ausführung, und dann wird der Winkel Θc2 ausgedrückt durch (Ausdruck 9). Wv1 ist eine Breite Wv des Wicklungsendverbinders in dem konventionellen Stator 100, und Wv2 eine Breite des Wicklungsendverbinders des Stators 10 dieser Ausführung.
[Ausdruck 7]

Θt = tan^–1{(Zy – Xy)/Zx}

[Ausdruck 8]

Θc1 = sin^–1(Wv1/Wb1)

[Ausdruck 9]

Θc2 = sin^–1(Wv2/Wb2)

Wenn die Breite Wv des Wicklungsendverbinders konstant ist, muss (Ausdruck 10) erfüllt sein, auch wenn die Anzahl der Wicklungsschleifen erhöht ist, obwohl es physikalisch möglich ist, eine erforderliche Konfiguration zu erreichen, indem der Winkel Θc des Wicklungsendverbinders größer wird, um die erforderliche Anzahl von Wicklungsschleifen zu bilden.
[Ausdruck 10]

Θc ≤ Θt

Damit der obige Ausdruck 10 erfüllt wird, muss im Vergleich zum Stator 10 der Ausführung der Außendurchmesser im konventionellen Stator 100 stark vergrößert werden. Wenn andererseits der Außendurchmesser beibehalten wird, muss im konventionellen Stator die axiale Breite Wh vergrößert werden, um die Querschnittsfläche S einzuhalten, obwohl die Breite Wv des Wicklungsendverbinders dünner gemacht ist als jener des Wicklungsendverbinders vom Stator 10 dieser Ausführung. Im Ergebnis davon ist in dieser Ausführung, obwohl die Überbrückungshöhe H2 um 2b vergrößert ist, im Effekt der Stator 10 dieser Ausführung vorteilhafter als der konventionelle Stator 100 in Bezug auf die Spezifikationsänderung, in der die Anzahl von Wicklungsschleifen erhöht ist.
Somit wird, gemäß dem Stator 10 dieser Ausführung, die Statorkernanordnung 20 gebildet aus dem Statorkern 21 und den mehreren Paaren von ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27, die einzeln in die Schlitze 23 im Statorkern 21 eingesetzt sind, und den ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40, die aus den ersten und zweiten Basisplatten 31, 41 gebildet sind, und den mehreren Wicklungsendverbindern 51, 52, 56, 57, die an den ersten und zweiten Basisplatten 31, 41 angeordnet sind, um die ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27 gleicher Phase miteinander zu verbinden. Dann werden die ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40 an jedem Ende der Statorkernanordnung 20 so angeordnet, dass sie zusammengeschichtet werden, wodurch der Stator 10 gebildet wird. Daher kann die Anzahl von Wicklungen der Polpaare der Wicklung 60 erhöht werden, während die Zunahme im Außendurchmesser des Stators 10 oder der Überbrückungshöhe H2 der Wicklung 60 gedrückt wird, und kann der Stator 10 leicht aufgebaut werden.
Zumindest die ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27 werden in die jeweiligen Schlitze 23 im Statorkern 21 so eingesetzt, dass sie in der radialen Richtung miteinander ausgerichtet sind, und die ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27 werden durch die Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57 der ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40 verbunden, welche unterschiedlich sind. Daher kann die Zunahme der Überbrückungshöhe H2 gedrückt werden, während die Anzahl der Windungen im gleichen Schlitz 23 erhöht wird.
Die erste Wicklungsstange 26, die radial auswärts in den Schlitz 23 eingesetzt ist, wird mit der ersten Basisplattenanordnung 30 verbunden, die an der axial inneren Seite des Stators 10 angeordnet ist, während die zweite Wicklungsstange 27, die radial einwärts in dem Schlitz 23 eingesetzt ist, mit der zweiten Basisplattenanordnung 40 verbunden wird, die in der axial äußeren Seite des Stators 10 angeordnet ist. Daher können die zweite Wicklungsstange 27 und die zweite Basisplattenanordnung 40 mit dem Stator 10 zusammengebaut werden, ohne dass dies durch die erste Wicklungsstange 26 und die erste Basisplatte 30 unterbrochen wird.
Da die zweite Wicklungsstange 27 axial länger ist als die erste Wicklungsstange 26, steht die zweite Wicklungsstange 27 von der ersten Basisplattenanordnung 30 vor. Daher kann die zweite Wicklungsstange 23 leicht mit der zweiten Basisplattenanordnung 40 zusammengebaut werden, nachdem die erste Wicklungsstange 26 mit der ersten Basisplatte 30 verbunden ist.
Da das Isolierschichtelement 66 zwischen der ersten Basisplattenanordnung 30 und der zweiten Basisplattenanordnung 40 vorgesehen ist, können die erste Basisplattenanordnung 70 und die zweite Basisplattenanordnung 40 durch das Isolierschichtelement 66 aneinander arretiert werden, und können die Wicklungsendverbinder 51, 52 der ersten Basisplattenanordnung 30 und die Wicklungsendverbinder 56, 57 der zweiten Basisplattenanordnung 40 durch das Isolierschichtelement 66 elektrisch voneinander isoliert werden.
Der Stator 10 kann durch die Schritte gebildet werden: einzelnes Einsetzen der ersten und zweiten Wicklungsstangen 26, 27 in die Schlitze 23 im Statorkern 21, um die Statorkernanordnung 20 zu bilden, Anordnen der mehreren Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57 auf den ersten und zweiten Basisplatten 31, 41, um die ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 4 zu bilden, und Anbringen der ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40 an den axialen Enden der Statorkernanordnung 20 so, dass sie zusammengeschichtet sind. Daher kann der Stator 10 gebildet werden, ohne den Außendurchmesser des Stators 10 oder die Überbrückungshöhe H2 der Wicklung 60 zu vergrößern, obwohl die Anzahl von Wicklungswindungen oder Polpaaren der Wicklung 60 erhöht ist.
(Zweite Ausführung)
Als nächstes wird ein Stator einer elektrischen Umlaufmaschine gemäß einer zweiten Ausführung in Bezug auf die 21 bis 27 beschrieben. Gleichen oder ähnlichen Abschnitten zu jenen des Stators 10 der ersten Ausführung sind gleiche Bezugszahlen gegeben, und deren Beschreibung wird vereinfacht oder weggelassen.
Im Stator 10 der ersten Ausführung sind die Außendurchmesser der ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40 auf jene Durchmesser gesetzt, die gleich dem Außendurchmesser des Statorkerns 21 sind. Die Wicklungsendverbinder 51, 52 der ersten Basisplattenanordnung 30 sind nämlich mit der ersten Wicklungsstange 26 verbunden, die an der radial äußeren Seite des Statorkerns 21 angeordnet ist, während die Wicklungsendverbinder 56, 57 der zweiten Basisplattenanordnung 40 mit der zweiten Wicklungsstange 27 verbunden sind, die an der radial inneren Seite des Statorkerns 21 angeordnet sind. Aus diesem Grund sind die Wicklungsendverbinder 56, 57 länger als die Wicklungsendverbinder 51, 52 der ersten Basisplattenanordnung 30, um die Länge jenes Abschnitts, der sich radial erstreckt.
Andererseits ist im Stator 10A der zweiten Ausführung, wie in den 17 bis 19 gezeigt, ein Außendurchmesser D2 von zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R kleiner gemacht als ein Außendurchmesser D1 der ersten Basisplattenanordnungen 30L, 30R. Eine Länge von Wicklungsendverbindern 56, 57, die an den zweiten Basisplatten 41L, 41R der zweiten Basisplattenanordnungen 40L, 40R angebracht sind, ist nämlich auf eine Länge gesetzt, die im Wesentlichen gleich der Länge der Wicklungsendverbinder 51, 52 der ersten Basisplattenanordnung 30 ist, wodurch der Außendurchmesser D2 der zweiten Basisplattenanordnung 40 reduziert ist. Aus diesem Grund ist der Stator 10A vom Volumen kleiner und vom Gewicht leichter gemacht, um hierdurch die Installationseigenschaften des Stators 10A weiter zu verbessern.
Im Stator 10A dieser Ausführung unterscheidet sich die Konfiguration der ersten und zweiten Basisplattenanordnungen 30, 40 an einem Verbindungsanschlussabschnitt von jener der ersten Ausführung. Wicklungsendverbinder der U-Phase werden in Bezug auf die 20 und 21 beschrieben, die eine Wicklung 60A mit weggelassenen Basisplatten und Statorkern zeigen.
In einem Stator 10A vom Doppelschlitz-Typ sind nämlich zwei Wicklungsendverbinder 51B, 52B, 56B, 57B der U-Phase, die an einem Verbindungsanschlussabschnitt einander benachbart liegen, an einem Abschnitt davon länger ausgebildet, der sich entlang einer involuten Kurve erstreckt, als Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57 der U-Phase an anderen Abschnitten. An anderen Abschnitten sind in zwei benachbarten linksseitigen Wicklungsendverbindern 51, 56 und zwei benachbarten rechtsseitigen Wicklungsendverbindern 52, 57 die linksseitigen Wicklungsendverbinder 51, 56 und de rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57, die eine Seite darstellen, durch einen Verbindungsstift 55 miteinander verbunden, und die linksseitigen Wicklungsendverbinder 51, 56 und rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57, die die andere Seite darstellen, sind in der Umfangsrichtung durch eine Verbindungsstift 55 verbunden. Andererseits sind in zwei linksseitigen Wicklungsendverbindern 51b, 56b und zwei rechtsseitigen Wicklungsendverbindern 52b, 57b, die an dem Verbindungsanschlussabschnitt einander benachbart liegen, die linksseitigen Wicklungsendverbinder 51b2, 56b2, die eine Seite darstellen, und die rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52b1, 57b1, die die andere Seite darstellen, in Umfangsrichtung durch einen Verbindungsstift 50 verbunden. Die linksseitigen Wicklungsendverbinder 51b1, 56b1, die die andere Seite darstellen, und die rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52b2, 57b2, die das eine Ende darstellen, erstrecken sich radial auswärts, während sie gebogen sind, und es werden Verbindungsanschlusslöcher 53c, 54, 58c, 59c (in den 20, 21 weggelassen) ausgebildet. Die linksseitigen Wicklungsendverbinder 51b1, 56b1 an der anderen Seite, welche U und (U–) sind, sind durch Busstangen 61U, 62U miteinander verbunden. Wenn die Wicklungsendverbinder einer ersten Basisplattenanordnung 30L und einer zweiten Basisplattenanordnung 40L seriell verbunden werden, sollten rechtsseitige Wicklungsendverbinder 52, 57 an der Eingangsseite der einen Basisplattenanordnung 30L, 40L mit rechtsseitigen Wicklungsendverbindern 52, 57 an der Ausgangsseite der anderen Basisplattenanordnung 30L, 40L verbunden werden. Wenn die Wicklungsendverbinder parallel verbunden werden, sollten die rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57 an der Eingangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L und der zweiten Basisplattenanordnung 40L miteinander verbunden werden, und sollten die rechtsseitigen Wicklungsendverbinder 52, 57 an der Ausgangsseite der ersten Basisplattenanordnung 30L und der zweiten Basisplattenanordnung 40L miteinander verbunden werden.
Wicklungsendverbinder einer V-Phase und einer W-Phase sind in ähnlicher Weise verbunden. Seitennuten 35, 36, 45, 46, die an Seitenflächen der Basisplattenanordnungen 30L, 40L ausgebildet sind, haben die gleichen Formen wie jene der Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57, so dass diese zu den Formen der oben beschriebenen Wicklungsendverbinder 51, 52, 56, 57 passen.
Auf diese Weise können, durch Verbinden der Wicklungsendverbinder 51b, 52b, 56b, 57b an dem Verbindungsanschlussabschnitt der Wicklungsendverbinder jeder Phase in der oben beschriebenen Weise die Wicklungsendverbinder durch die Busstangen 61Um 62U, 61V, 62V, 61W, 62W miteinander verbunden haben, die die oben beschriebene einfache Form haben. Insbesondere kann in dieser Ausführung die erforderliche Verbindung durch Nutzung des Raums erfolgen, der an der radial äußeren Seite der zweiten Basisplatte 41L zur Verfügung steht, wodurch die Abmessungsvergrößerung des Stators 10 auf den kleinsten Wert gedrückt werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt und kann daher nach bedarf modifiziert oder verbessert werden.
Zum Beispiel werden in den Ausführungen die ersten und zweiten Wicklungsstangen, die mit den Wicklungsendverbindern der unterschiedlichen Basisplattenanordnungen verbunden sind, in jeden der Schlitze des Statorkerns so eingesetzt, dass sie in der radialen Richtung zueinander ausgerichtet sind. Jedoch können die ersten und zweiten Wicklungsstangen auch einzeln in unterschiedliche Schlitze eingesetzt werden. Insbesondere können eine erste radial äußere Wicklungsstange und eine erste radial innere Wicklungsstange der ersten Wicklungsstange sowie eine zweite radial äußere Wicklungsstange und eine zweite radial innere Wicklungsstange der zweiten Wicklungsstange in unterschiedliche Schlitze eingesetzt werden. Alternativ können die erste radial äußere Wicklungsstange der ersten Wicklungsstange und die zweite radial äußere Wicklungsstange der zweiten Wicklungsstange sowie die erste radial innere Wicklungsstange der ersten Wicklungsstange und die zweite radial innere Wicklungsstange der zweiten Wicklungsstange in unterschiedliche Schlitze eingesetzt werden. Der Stator der Ausführung kann nämlich auch auf die Konfiguration angewendet werden, in der die Wicklungsstangen der unterschiedlichen Phasen in jedem Schlitz des Statorkerns angeordnet sind. In diesem Fall kann eine Konfiguration angewendet werden, in der Wicklungsendverbinder einer U-Phase, Wicklungsendverbinder einer V-Phase und Wicklungsendverbinder einer W-Phase jeweils in einer ersten Basisplattenanordnung, einer zweiten Basisplattenanordnung und einer dritten Basisplattenanordnung angeordnet werden.
Der Stator 10 der Ausführung ist nicht auf den Doppelschlitz-Stator beschränkt und kann daher auch auf einen Einzelschlitz-Stator oder einen Dreifachschlitz-Stator angewendet werden, und auch in diesem Fall erzielt man den gleichen Vorteil.
Eine Ausführung sieht einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine vor, welcher enthält: einen Statorkern mit mehreren Schlitzen; eine segmentierte Wicklung mit mehreren Phasen; sowie mehrere Basisplatten, die auf jedes Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, während der Statorkern und die mehreren Wicklungsstangen der segmentierten Wicklung eine Statorkernanordnung bilden, und die mehreren Basisplatten und die mehreren Wicklungsendverbinder der segmentierten Wicklung mehrere Basisplattenanordnungen bilden. Der Stator ist durch die Statorkernanordnung und die mehreren Basisplattenanordnungen konfiguriert, die auf jedes Ende der Statorkernanordnung geschichtet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-091302 [0001]
JP 2013-027172 A [0003]
JP 2013-207172 A [0004]

Claims

Stator einer elektrischen Umlaufmaschine, welcher enthält: einen Statorkern mit mehreren Schlitzen; eine segmentierte Wicklung mit mehreren Phasen; und mehrere Basisplatten, die an jedem Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, wobei die segmentierte Wicklung enthält: mehrere Wicklungsstangen, die einzeln in die mehreren Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind, und die sich im Wesentlichen gerade erstrecken, und mehrere Wicklungsendverbinder, die an jeder der Basisplatten angeordnet sind, um Überbrückungsabschnitte zu bilden, welche die Wicklungsstangen der gleichen Phase miteinander verbinden, wobei der Statorkern und die mehreren Wicklungsstangen eine Statorkernanordnung bilden, wobei die mehreren Basisplatten und die mehreren Wicklungsendverbinder mehrere Basisplattenanordnungen bilden, und wobei der Stator durch die Statorkernanordnung und die mehreren Basisplattenanordnungen, die an jedes Ende der Statorkernanordnung geschichtet sind, konfiguriert ist.
Der Stator von Anspruch 1, wobei zumindest erste und zweite Wicklungsstangen in jedem der Schlitze in dem Statorkern so eingesetzt sind, dass sie radial zueinander ausgerichtet sind, und wobei die ersten und zweiten Wicklungsstangen einzeln mit den Endwicklungsanschlüssen der unterschiedlichen Basisplattenanordnungen verbunden sind.
Der Stator von Anspruch 1 oder 2, wobei die Wicklungsstangen, die in jedem der Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind, enthalten: eine erste Wicklungsstange, die radial auswärts eingesetzt ist, und eine zweite Wicklungsstange, die radial einwärts eingesetzt ist, wobei die erste Wicklungsstange mit dem Wicklungsendverbinder einer ersten Basisplattenanordnung verbunden ist, welche axial auswärts der Statorkernanordnung angeordnet ist, und wobei die zweite Wicklungsstange mit dem Wicklungsendverbinder an einer zweiten Basisplattenanordnung verbunden ist, die axial auswärts der ersten Basisplattenanordnung angeordnet ist.
Der Stator von Anspruch 3, wobei die zweite Wicklungsstange eine axiale Länge hat, die länger ist als eine axiale Länge der ersten Wicklungsstange.
Der Stator von Anspruch 3, wobei ein Außendurchmesser der zweiten Basisplattenanordnung kleiner ist als ein Außendurchmesser der ersten Basisplattenanordnung.
Der Stator nach Anspruch 3, wobei ein Isolierelement zwischen die erste Basisplattenanordnung und die zweite Basisplattenanordnung eingefügt ist, wobei das Isolierelement die erste Basisplattenanordnung und die zweite Basisplattenanordnung aneinander arretiert und die Wicklungsendverbinder an der ersten Basisplattenanordnung und die Wicklungsendverbinder an der zweiten Basisplattenanordnung elektrisch voneinander isoliert.
Herstellungsverfahren für einen Stator einer elektrischen Umlaufmaschine, welcher enthält: einen Statorkern mit mehreren Schlitzen; eine segmentierte Wicklung mit mehreren Phasen; und mehrere Basisplatten, die an jedem Ende des Statorkerns in axialer Richtung geschichtet sind, wobei die segmentierte Wicklung mehrere Wicklungsstangen enthält, die einzeln in die mehreren Schlitze in dem Statorkern eingesetzt sind und die sich im Wesentlichen gerade erstrecken, sowie mehrere Wicklungsendverbinder, die an jeder der Basisplatten angeordnet sind, um Überbrückungsabschnitte zu bilden, um die Wicklungsstangen der gleichen Phase miteinander zu verbinden, wobei das Verfahren enthält: Einsetzen der mehreren Wicklungsstangen in die einzelnen Schlitze in dem Statorkern zur Bildung einer Statoranordnung; einzelnes Anordnen der mehreren Wicklungsendverbinder in den Basisplatten zur Bildung von mehreren Basisplattenanordnungen; und Schichten der mehreren Basisplattenanordnungen auf jede Seite der Statorkernanordnung, während dazwischen ein Isolierelement eingefügt wird, um die Schlitze zusammenzubauen.
Das Verfahren von Anspruch 7, wobei die mehreren Basisplattenanordnungen mit einem anderen dazwischen eingefügten Isolierelement, aneinander geschichtet werden.