DE102020100368A1

DE102020100368A1 - Stator eines Motors

Info

Publication number: DE102020100368A1
Application number: DE102020100368.4A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Watanabe; Daisuke Kiryu; Masahiko Hoshino
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US20200313492A1; JP2020162318A; CN111756152A; CN111756152B; JP7258625B2; US11171532B2

Abstract

Ein Wickelabschnitt eines Isolators umfasst eine Seitenfläche in Umfangsrichtung auf derselben Seite wie eine zweite Führungsfläche, die senkrecht zu einer Haltefläche ist, die dazu geeignet ist, eine Spule zu halten, und die eine Wicklung in eine Innendurchmesser-Richtung führt, sowie eine Endfläche senkrecht zur Seitenfläche. Eine erste Ecke, die in der axialen Richtung des Stators des Motors betrachtet an einem Rand zwischen der Haltefläche und der Seitenfläche ausgebildet ist, ist relativ zu einer zweiten Ecke, die an einem Rand zwischen der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche ausgebildet ist, auf einer Seite in Führungsrichtung der ersten Führungsfläche angeordnet. Die Wicklung erstreckt sich von der zweiten Ecke zur ersten Ecke.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Stator eines Motors, der eine Spule umfasst, die durch eine Wicklung gebildet ist, die von einer äußeren Umfangsseite in eine Innendurchmesser-Richtung gezogen wird.
Hintergrund
Ein Stator eines Motors umfasst einen Kern, einen Isolator, der am Kern angebracht ist, und eine Wicklung, die um den Isolator gewickelt ist. Die JP 2014-236651 A offenbart eine herkömmliche Technologie bezüglich eines Stators eines Motors.
Gemäß dem in der JP 2014-236651 A offenbarten Stator eines Motors sind sechs Kerne in Umfangsrichtung angeordnet. Ein Isolator (ein Spulenträger), der an jedem Kern angebracht ist, umfasst eine Mehrzahl von Wickelabschnitten, die sich in radialer Richtung des Stators des Motors erstrecken und um die die Wicklung gewickelt ist, ein einziges ringförmiges Element, das auf der Außendurchmesser-Seite an entsprechenden Endabschnitten der Mehrzahl von Wickelabschnitten vorgesehen ist, und einen Flansch, der auf der Innendurchmesser-Seite an einem Endabschnitt jedes Wickelabschnitts vorgesehen ist.
Der Flansch ist ein Teil, der einen Beginn der Wicklung bildet. Wenn die Wicklung vom Flansch in Richtung der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Elements um den Wickelabschnitt gewickelt wird, wird die Wicklung einer ersten Lage gebildet. Als nächstes wird die Wicklung von der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Elements in Richtung des Flanschs um den Wickelabschnitt gewickelt, wodurch die Wicklung der zweiten Lage gebildet wird. Gleichermaßen wird die Wicklung wiederholt und bidirektional zwischen dem Flansch und dem ringförmigen Element um den Wickelabschnitt gewickelt, wodurch die Spule gebildet wird.
JP 2014236651 A
Zusammenfassung der Erfindung
Einige Statoren von Motoren weisen eine Spule auf, die dadurch gebildet wird, dass die Wicklung der ersten Lage von der Außendurchmesser-Seite in Richtung der Innendurchmesser-Seite um den Wickelabschnitt gewickelt wird. Wenn die Wicklung, die die Spule bildet, in der ersten Lage derart gewickelt werden kann, dass sie in engem Kontakt mit dem Wickelabschnitt ist, können die Wicklungsstränge der nachfolgenden Lagen, die über die Wicklungsstränge der ersten Lage gelegt werden, in einem engen Kontakt miteinander stehen. Folglich kann die Form der Spule gehalten werden, ohne zusammenzufallen, und der Füllfaktor der um den Wickelabschnitt gewickelten Wicklung nimmt daher zu.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Technologie bereitzustellen, die den Füllfaktor einer um einen Isolator gewickelten Wicklung verbessert.
Ein Stator eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst:

einen Kern;
einen Isolator, der den Kern bedeckt; und
eine Spule, die durch eine Wicklung gebildet ist, die um den Isolator gewickelt ist, wobei der Kern umfasst: ein ringförmiges Joch und einen Schenkel, der sich vom Joch in eine Innendurchmesser-Richtung des Stators des Motors erstreckt,
wobei der Isolator umfasst: ein ringförmiges Element, das das Joch bedeckt; einen Wickelabschnitt, der den Schenkel bedeckt und um den die Wicklung gewickelt ist; und einen verlängerten Abschnitt, der sich vom ringförmigen Element in einer axialen Richtung des Stators des Motors erstreckt,
wobei eine innere Umfangsfläche des ringförmigen Elements eine Haltefläche umfasst, die an einen Endabschnitt der Spule angrenzt und die dazu geeignet ist, die Form der Spule zu halten,
wobei der verlängerte Abschnitt umfasst: eine erste Führungsfläche, die die Wicklung in einer Umfangsrichtung des Stators des Motors führt; und eine zweite Führungsfläche, die an die erste Führungsfläche angrenzt und die die Wicklung von der ersten Führungsfläche zum Wickelabschnitt führt,
wobei der Wickelabschnitt umfasst: eine Seitenfläche in Umfangsrichtung auf derselben Seite wie die zweite Führungsfläche; und eine Endfläche senkrecht zur Seitenfläche,
wobei eine erste Ecke, die in der axialen Richtung des Stators des Motors betrachtet an einem Rand zwischen der Haltefläche und der Seitenfläche ausgebildet ist, relativ zu einer zweiten Ecke, die an einem Rand zwischen der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche ausgebildet ist, auf einer Seite in Führungsrichtung der ersten Führungsfläche angeordnet ist, und
wobei sich die Wicklung von der zweiten Ecke zur ersten Ecke erstreckt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die zweite Führungsfläche vorzugsweise parallel zur Seitenfläche des Wickelabschnitts; und eine Dimension von der zweiten Führungsfläche zur Seitenfläche in Umfangsrichtung ist größer als eine Hälfte eines Drahtdurchmessers der Wicklung und kleiner als eine Dimension, die durch Abziehen des Drahtdurchmessers von einer halben Dimension der Endfläche in Umfangsrichtung erhalten wird.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform umfasst der Isolator ein ringförmiges Element, das das Joch bedeckt, einen Wickelabschnitt, der den Schenkel des Kerns bedeckt und um den die Wicklung gewickelt ist, und den verlängerten Abschnitt, der sich vom ringförmigen Element in der axialen Richtung des Stators des Motors erstreckt. Die innere Umfangsfläche des ringförmigen Elements umfasst die Haltefläche, die an den Endabschnitt der Spule angrenzt und dazu geeignet ist, die Form der Spule zu halten.
Der verlängerte Abschnitt umfasst die erste Führungsfläche, die die Wicklung in Umfangsrichtung des Stators des Motors führt, und die zweite Führungsfläche, die an die erste Führungsfläche angrenzt und die Wicklung von der ersten Führungsfläche zum Wickelabschnitt führt. Ein Rand zwischen der Haltefläche und der Seitenfläche des Wickelabschnitts wird als erste Ecke definiert. Ein Rand zwischen der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche wird als zweite Ecke definiert. Die erste Ecke ist relativ zur zweiten Ecke auf der Seite in Führungsrichtung der ersten Führungsfläche angeordnet.
Wenn die Wicklung in die Innendurchmesser-Richtung gezogen wird, kann sich die Wicklung folglich ohne Kontakt zum verlängerten Abschnitt von der zweiten Ecke zur ersten Ecke erstrecken. Wenn die Wicklung im Begriff ist, um den Wickelabschnitt gewickelt zu werden, kann die Wicklung nicht nur die Haltefläche sondern auch die Seitenfläche des Wickelabschnitts berühren. D. h., dass der Wicklungsanfangsabschnitt der Wicklung der ersten Lage, die die Spule bildet, in engem Kontakt mit dem Wickelabschnitt stehen kann und dadurch die gesamte Wicklung der ersten Lage sicher um den Wickelabschnitt gewickelt werden kann. Folglich nimmt der Füllfaktor der Wicklung zu.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist die zweite Führungsfläche des verlängerten Abschnitts des Isolators parallel zur Seitenfläche des Wickelabschnitts und eine Dimension von der zweiten Führungsfläche zur Seitenfläche in Umfangsrichtung ist größer als eine Hälfte eines Drahtdurchmessers der Wicklung und kleiner als eine Dimension, die durch Abziehen des Drahtdurchmessers der Wicklung von einer halben Dimension der Endfläche des Wickelabschnitts in Umfangsrichtung erhalten wird. Solch eine vorbestimmte Dimension hindert die Wicklung, die nach innen gezogen wird, um die Spule zu bilden, daran, sich auf die Wicklung auszuwirken, die von der Spule nach außen gezogen wird.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht eines Stators eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform, und
1 B ist eine Darstellung entlang eines Pfeils b in 1A betrachtet;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 1A dargestellten Stators eines Motors;
3A ist eine Darstellung zum Beschreiben eines verlängerten Abschnitts eines in 1 dargestellten Isolators, und
3B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie b-b in 3A;
4 ist eine Darstellung zum Beschreiben des verlängerten Abschnitts des in 1A dargestellten Stators eines Motors und eines Wickelabschnitts desselben;
5A ist eine Darstellung zum Beschreiben des verlängerten Abschnitts und des Wickelabschnitts, die beide in 4 dargestellt sind, und
5B ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts b in 5A;
6 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Abdichtvorgangs eines in 1A dargestellten Statorhauptkörpers mittels eines Dichtelements;
7 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Aufbaus bezüglich eines Statorhauptkörpers und eines Stifts einer Metall-Gussform, wobei der Stator des Motors auf einer Metall-Gussform angeordnet ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht um einen äußeren Anschluss des Motors, der durch das Dichtelement abgedichtet ist;
9 ist eine Draufsicht des in 8 dargestellten Stators eines Motors;
10 ist eine Darstellung zum Beschreiben vorteilhafter Wirkungen gemäß der ersten Ausführungsform;
11A ist eine Darstellung zum Beschreiben eines verlängerten Abschnitts eines Stators eines Motors und eines Anschlusses desselben gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
11 B ist eine Darstellung des in 11A dargestellten verlängerten Abschnitts und des Anschlusses in einer axialen Richtung betrachtet.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass in der nachfolgenden Beschreibung eine Innendurchmesser-Richtung, eine Außendurchmesser-Richtung, eine Umfangsrichtung und eine axiale Richtung (eine vertikale Richtung) bezüglich einer Mittelachse C des Stators des Motors definiert sind. Einige der Bezugszeichen, die demselben Gegenstand zugeordnet sind, werden gegebenenfalls weggelassen.
Erste Ausführungsform
Bezugnehmend auf 1A und 2 ist ein Hauptkörper 10 eines Stators eines Motors in eine Servolenkungsvorrichtung eines Fahrzeugs, einen Kompressor oder eine Motorpumpe etc. eingebaut. Der Hauptkörper 10 des Stators des Motors umfasst einen Kern 11, der aus einer großen Anzahl von laminierten magnetischen Stahlblechen gebildet ist, einen ersten Isolator 20, der den oberen Teil des Kerns 11 bedeckt, einen zweiten Isolator 30, der den unteren Teil des Kerns 11 bedeckt, erste Spulen U1, V1 und W1, zweite Spulen U2, V2 und W2 sowie dritte Spulen U3, V3 und W3, die auf dem ersten Isolator 20 und dem zweiten Isolator 30 vorgesehen sind, und einen ersten inneren Anschluss 15 bis dritten inneren Anschluss 17, die am ersten Isolator 20 angebracht sind. Der erste innere Abschluss 15 bis dritte innere Anschluss 17 sind mit einer Platine verbunden (nicht dargestellt). Der Hauptkörper 10 des Stators des Motors ist durch ein Dichtelement abgedichtet. Ein Abdichtvorgang wird später beschrieben.
Bezugnehmend auf 2 umfasst der Kern 11 ein ringförmiges Joch 12 und neun Schenkel 13, die sich vom Joch 12 in Innendurchmesser-Richtung erstrecken. Jede Spitze 13a jedes Schenkels 13 weist eine Breite auf, die in Richtung der Innendurchmesser-Richtung in Umfangsrichtung zunimmt. Das Joch 12 umfasst äußere Randabschnitte 12a, die in der Außendurchmesser-Richtung hervorstehen.
Der erste Isolator 20 umfasst ein erstes ringförmiges Element 21, das dazu geeignet ist, den oberen Teil des Jochs 12 zu bedecken, neun erste Wickelabschnitte 22, die dazu geeignet sind, die Hälfte jedes Schenkels 13 zu bedecken, neun erste längliche Wandabschnitte 23 (verlängerte Abschnitte), die sich von einer oberen Fläche 21c des ersten ringförmigen Elements 21 entlang der axialen Richtung erstrecken und die in Umfangsrichtung in Abständen vorgesehen sind, und neun erste kurze Wandabschnitte 24, die jeweils zwischen benachbarten ersten länglichen Wandabschnitten 23 vorgesehen sind und in Umfangsrichtung eine kürzere Dimension aufweisen als die der ersten länglichen Wandabschnitte 23.
Der zweite Isolator 30 umfasst ein zweites ringförmiges Element 31, das dazu geeignet ist, den unteren Teil des Jochs 12 zu bedecken, neun zweite Wickelabschnitte 32, die jeweils dazu geeignet sind, den unteren Teil jedes Schenkels 13 zu bedecken, und neun zweite Wandabschnitte 33, die sich vom zweiten ringförmigen Element 31 entlang der axialen Richtung nach unten erstrecken.
Bezugnehmend auf 1B ist unter den neun ersten länglichen Wandabschnitten 23 ein erster länglicher Wandabschnitt 123, der in Richtung der Mittelachse C eine längere Dimension aufweist als die der anderen ersten länglichen Wandabschnitte 23. Ebenso ist unter den neun ersten kurzen Wandabschnitten 24 ein erster kurzer Wandabschnitt 124, der in Richtung der Mittelachse C eine längere Dimension aufweist als die der anderen ersten kurzen Wandabschnitte 24. Der erste längliche Wandabschnitt 123 und der erste kurze Wandabschnitt 124 sind zueinander benachbart und weisen miteinander konsistente Dimensionen auf. Eine Höhe H1 des ersten länglichen Wandabschnitts 123 und des ersten kurzen Wandabschnitts 124 ist höher als eine Höhe H2 der anderen länglichen Wandabschnitte 23 und kurzen Wandabschnitte 24 (H 1 > H 2).
Der erste längliche Wandabschnitt 123 und der erste kurze Wandabschnitt 124 sind in Umfangsrichtung im Wesentlichen in der Mitte zwischen den äußeren Randabschnitten 12a und 12a des Jochs 12 angeordnet, die in Umfangsrichtung benachbart sind.
Ein Aufbau des ersten länglichen Wandabschnitts 23, der auf der Außendurchmesser-Seite der Spule U3 am ersten Isolator 20 angeordnet ist, wird nachfolgend beschrieben.
Bezugnehmend auf 3A umfasst der erste längliche Wandabschnitt 23 eine erste Führungsfläche 51 (Führungsfläche), die drei Stränge der Wicklung 40 in Umfangsrichtung führt, und eine zweite Führungsfläche 52, die einen Strang der drei Stränge der Wicklung 40 in Innendurchmesser-Richtung führt. Die zweite Führungsfläche 52 ist eine Fläche, die an die erste Führungsfläche 51 angrenzt und die die Wicklung 40 von der ersten Führungsfläche 51 zu einem Wickelabschnitt 90 führt, der später zu beschreiben ist.
Von den drei Strängen der Wicklung 40 sind der obere Strang und der untere Strang der Wicklung 40 und 40 überwechselnde Drähte 41 und 42, die von einer Spule der Spulen U1 bis W3 (siehe 1A) nach außen gezogen sind und die durch die erste Führungsfläche 51 in Richtung der anderen Spule gerichtet geführt werden. Die Windung 40, die zwischen den überwechselnden Drähten 41 und 42 angeordnet ist, ist ein Wicklungsstrang 43, der von einer Spule der Spulen U1 bis W3 nach außen gezogen ist, von der ersten Führungsfläche 51 geführt wird, von der zweiten Führungsfläche 52 aus in Innendurchmesser-Richtung gezogen ist, und die Spule U3 bildet.
An einem oberen Ende 51a der ersten Führungsfläche 51 sind ein erster Vorsprung 60 und ein zweiter Vorsprung 70 vorgesehen, die beide in Außendurchmesser-Richtung hervor stehen. Die Dimension des ersten Vorsprungs 60 in Umfangsrichtung entspricht zum Beispiel im Wesentlichen 1/3 der Dimension der ersten Führungsfläche 51 in Umfangsrichtung. Ein Abstand zwischen dem ersten Vorsprung 60 und dem zweiten Vorsprung 70 entspricht zum Beispiel im Wesentlichen 1/3 der Dimension der ersten Führungsfläche 51 in Umfangsrichtung. Es ist anzumerken, dass die Anzahl von Vorsprüngen eins, gleich oder größer als drei sein kann.
Eine erste Nut 21a ist unterhalb des ersten Vorsprungs 60 im ringförmigen Element 21 ausgebildet. Eine zweite Nut 21b ist unterhalb des zweiten Vorsprungs 70 im ringförmigen Element 21 ausgebildet.
Bezugnehmend auf 3A und 3B umfasst der erste Vorsprung 60 einen quaderförmigen Hauptkörperabschnitt 61 und einen konvexen Abschnitt 62, der sich von einer Spitze 61a des Hauptkörperabschnitts 61 auf der Außendurchmesser-Seite nach unten erstreckt. Der Hauptkörperabschnitt 61 und der konvexe Abschnitt 62 sind integral miteinander ausgebildet. Eine obere Oberfläche 60a des ersten Vorsprungs 60 ist in derselben Ebene angeordnet, wie eine obere Oberfläche 23a des ersten länglichen Wandabschnitts 23.
Eine untere Fläche 63 des ersten Vorsprungs 60 ist eine Anlagefläche, die dazu geeignet ist, an den drei Strängen der Wicklung 40 anzuliegen, die von der ersten Führungsfläche 51 geführt werden. Die untere Fläche 63 ist in eine zur nach oben gerichteten Richtung, in die sich der erste längliche Wandabschnitt 23 erstreckt, entgegengesetzte Richtung nach unten gerichtete Fläche. Genauer umfasst die untere Fläche 63 einen gekrümmten Abschnitt 64, der derart gekrümmt ist, dass er sich nach oben ausdehnt, und einen flachen Abschnitt 65, der relativ zum gekrümmten Abschnitt 64 auf der Außendurchmesser-Seite angeordnet ist.
Der gekrümmte Abschnitt 64 umfasst einen äußeren schrägen Abschnitt 66, der von einem oberen Punkt P in Richtung der Außendurchmesser-Richtung nach unten verläuft, und einen inneren schrägen Abschnitt 67, der vom oberen Punkt P in Richtung der Innendurchmesser-Richtung nach unten verläuft. Der äußere schräge Abschnitt 66 ist eine Fläche, die dazu geeignet ist, auf der Außendurchmesser-Seite an einem halbkreisförmigen Abschnitt 40a der Wicklung 40 anzuliegen, die eine kreisförmige Querschnittsform aufweist.
Es ist anzumerken, dass die Querschnittsform der Wicklung 40 nicht auf einen Kreis beschränkt ist, aber keine polygonale Form aufweisen darf. Darüber hinaus kann der gekrümmte Abschnitt 64, wie in 3B dargestellt, eine Struktur aufweisen, die die Wicklung 40 von beiden Seiten halten kann, um diese zu sichern, oder eine Struktur aufweisen, die dazu geeignet ist, die Wicklung 40 zu halten, ohne beide Enden der Wicklung 40 zu berühren (nicht dargestellt).
Obwohl die untere Fläche 63 durch die zwei Flächen gebildet ist, z.B. gemäß dieser Ausführungsform durch den gekrümmten Abschnitt 64 und den flachen Abschnitt 65, kann die untere Fläche 63 außerdem zum Beispiel eine einzige flache Fläche sein, die von der ersten Führungsfläche 51 in Richtung der Außendurchmesser-Richtung nach unten verläuft.
Der zweite Vorsprung 70 ist mit derselben Dimension und Form wie der erste Vorsprung 60 ausgebildet und umfasst eine untere Fläche 73, die dazu geeignet ist, an den drei Strängen der Wicklung 40 anzuliegen. Auf die Beschreibung der weiteren Formen des zweiten Vorsprungs 70 wird verzichtet. Der erste Vorsprung 60 und der zweite Vorsprung 70 sind auch an den anderen ersten länglichen Wandabschnitten 23 ausgebildet, die in 1A dargestellt sind.
Bezugnehmend auf 4 wird als nächstes ein Abschnitt beschrieben, in dem die Spule U3 gebildet ist. Der erste Wickelabschnitt 22 des ersten Isolators 20 und der zweite Wickelabschnitt 32 des zweiten Isolators 30 bilden einen Wickelabschnitt 90, um den ein Wicklungsstrang 43 (siehe 3) gewickelt ist.
Der erste Wickelabschnitt 22 und der zweite Wickelabschnitt 32 sind jeweils in einer U-förmigen Querschnittsform ausgebildet. Eine Spitze 22a des ersten Wickelabschnitts 22 auf der Öffnungsseite und eine Spitze 32a des zweiten Wickelabschnitts 32 auf der Öffnungsseite sind einander zugewandt aber geringfügig voneinander beabstandet.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die zwei Wickelabschnitte 22 und 32 gemäß dieser Ausführungsform miteinander kombiniert sind, in Abhängigkeit von der Form des Kerns 11 (siehe 2) zum Beispiel ein einzelner Wickelabschnitt gebildet werden kann, der an einen Schenkel 13 angebracht werden kann.
Eine obere Oberfläche 26 des ersten Wickelabschnitts 22 und ein Paar aus einer rechten Oberfläche 27 und einer linken Oberfläche 28, die sich jeweils von einem der beiden Enden der oberen Oberfläche 26 nach unten erstrecken, sind Oberflächen, die der Wickelstrang 43 berührt. Gleichermaßen sind eine untere Oberfläche 36 des zweiten Wickelabschnitts 32 und ein Paar aus einer rechten Oberfläche 37 und einer linken Oberfläche 38, die sich jeweils von einem der beiden Enden der unteren Oberfläche 36 nach oben erstrecken, Oberflächen, die der Wickelstrang 43 berührt.
Zum besseren Verständnis wird die Oberfläche, die die erste rechte Oberfläche 27 und die zweite rechte Oberfläche 37 umfasst, als eine erste Wickelfläche 91 (eine Seitenfläche) definiert. Gleichermaßen wird die untere Oberfläche 36 als eine zweite Wickelfläche 92 definiert, eine Oberfläche, die die erste linke Oberfläche 28 und die zweite linke Oberfläche 38 umfasst, als eine dritte Wickelfläche 93 (eine Seitenfläche) definiert, und die obere Oberfläche 26 als eine vierte Wickelfläche 94 (eine Endfläche) definiert. Die erste Wickelfläche 91 und die dritte Wickelfläche 93 sind einander gegenüberliegend in Umfangsrichtung gerichtet. Die erste Wickelfläche 92 ist nach unten gerichtet. Die vierte Wickelfläche 94 ist nach oben gerichtet. Der Wicklungsstrang 43 ist der Reihe nach um die erste Wickelfläche 91 bis vierte Wickelfläche 94 zu wickeln.
Führungsnuten 95, die zum Führen des zu wickelnden Wicklungsstrangs 43 geeignet sind, sind am jeweiligen Rand zwischen der ersten Wickelfläche 91 bis vierten Wickelfläche 94 vorgesehen, die den Wickelabschnitt 90 bilden.
Bezugnehmend auf 4 und 5A umfasst eine innere Umfangsfläche 21d des ringförmigen Elements 21 eine Haltefläche 100, die auf der Außendurchmesser-Seite am Endabschnitt der Spule U3 anliegt und die dazu geeignet ist, die Form der Spule U3 zu halten. Diese Haltefläche 100 ist als eine flache Oberfläche ausgebildet.
Die Haltefläche 100 umfasst eine erste rechte Haltefläche 101 senkrecht zur ersten rechten Oberfläche 27, eine zweite rechte Haltefläche 102 senkrecht zur zweiten rechten Oberfläche 37, eine untere Haltefläche 103 senkrecht zur unteren Oberfläche 36, eine zweite linke Haltefläche 104 senkrecht zur zweiten linken Oberfläche 38, eine erste linke Haltefläche 105 senkrecht zur ersten linken Oberfläche 28 und eine obere Haltefläche 106 senkrecht zur oberen Oberfläche 26.
Die obere Haltefläche 106 ist auch eine Fläche auf der der ersten Führungsfläche 51 gegenüberliegenden Seite des ersten länglichen Wandabschnitts 23. Eine Fläche, die die erste rechte Haltefläche 101 und die zweite rechte Haltefläche 102 umfasst, wird als rechte Haltefläche 107 definiert. Eine Fläche, die die erste linke Haltefläche 105 und die zweite linke Haltefläche 104 umfasst, wird als linke Haltefläche 108 definiert.
Bezugnehmend auf 5B wird ein Rand zwischen der rechten Haltefläche 107 und der ersten Wickelfläche 91 (eine Seitenfläche) als eine erste Ecke 111 definiert. Ein Rand zwischen der ersten Führungsfläche 51 und der zweiten Führungsfläche 52 wird als eine zweite Ecke 112 definiert. Die erste Ecke 111 ist relativ zur zweiten Ecke 112 auf einer Seite in Richtung des Uhrzeigersinns (eine Seite in Führungsrichtung der ersten Führungsfläche 51, siehe Pfeil F (5A)) angeordnet.
Die zweite Führungsfläche 52 ist parallel zur ersten Wickelfläche 91. Eine Dimension L in Umfangsrichtung von der zweiten Führungsfläche 52 zur ersten Wickelfläche 91 ist gleich einem Drahtdurchmesser D des Wicklungsstrangs 43.
Es wird nun beschrieben, wie der Wicklungsstrang 43, der die Spule U3 bildet, zu wickeln ist. Der Wicklungsstrang 43, der im Uhrzeigersinn entlang der ersten Führungsfläche 51 geführt ist, wird mit der zweiten Ecke 112 als Ursprung in Innendurchmesser-Richtung in Richtung des Wickelabschnitts 90 gebogen. Der gebogene Wicklungsstrang 43 wird in Richtung der ersten Ecke 111 gezogen und weiterhin mit der ersten Ecke 111 als Ursprung nach unten gebogen. Danach wird der Wicklungsstrang 43 in dieser Reihenfolge von der ersten Wickelfläche 91 zur vierten Wickelfläche 94 gewickelt.
Bezugnehmend auf 6 wird der Hauptkörper 10 des Stators des Motors durch ein Dichtelement abgedichtet, das aus einem Harz gebildet ist. Als erstes wird eine Metall-Gussform 190 beschrieben, die für den Abdichtvorgang verwendet wird.
Ein Hohlraum der Metall-Gussform 190, in der der Hauptkörper 10 des Stators des Motors angeordnet wird, ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Neun erhabene Abschnitte 192, die von einem Boden 191 nach oben ragen, sind am Boden 191 der Metall-Gussform 190 derart vorgesehen, dass sie zwischen sich einen Abstand in Umfangsrichtung aufweisen. Jeder erhabene Abschnitt 192 ist dazu geeignet, die Spitze 22a des ersten Isolators 20 auf der Innendurchmesser-Seite (siehe 2) zu stützen.
Des Weiteren sind vier säulenförmige Abschnitte 194, die sich entlang einer inneren Umfangsfläche 193 der Metall-Gussform 190 nach oben erstrecken, auf dem Boden 191 derart vorgesehen, dass sie zwischen sich einen Abstand in Umfangsrichtung aufweisen. Jeder säulenförmige Abschnitt 194 ist dazu geeignet, den äußeren Randabschnitt 12a des Jochs 12 zu stützen.
Des Weiteren sind ein erster Stift 196 bis dritter Stift 198 am Boden 191 zur teilweisen Bildung eines Hohlraums im Dichtelement vorgesehen.
Als nächstes wird der Abdichtvorgang für den Hauptkörper 10 des Stators des Motors mit der Metall-Gussform 190 beschrieben. Als aller erstes werden der erste äußere Anschluss 131 bis vierte äußere Anschluss 134 am Boden 191 der Metall-Gussform 190 angeordnet. Der erste Stift 196 bis dritte Stift 198 werden jeweils zwischen dem ersten äußeren Anschluss 131 bis vierten äußeren Anschluss 134 nebeneinander angeordnet.
Als nächstes wird der Hauptkörper 10 des Stators des Motors in der Metall-Gussform 190 derart angeordnet, dass die jeweilige Spitze des ersten Stifts 196 bis dritten Stifts 198 den ersten länglichen Wandabschnitten 123 des ersten Isolators 20 und den ersten kurzen Wandabschnitten 124 desselben zugewandt sind. Danach wird zum Abdichten ein Harz in den Hohlraum der Metall-Gussform 190 gefüllt.
Bezugnehmend auf 7 liegt eine Oberseite 125 des ersten länglichen Wandabschnitts 123 am zweiten Stift 197 und am dritten Stift 198 an. Eine Oberseite 126 des ersten kurzen Wandabschnitts 124 liegt am ersten Stift 196 an. D. h., dass der Hauptkörper 10 des Stators des Motors vom ersten Stift 196 bis dritten Stift 196 gestützt wird, wenn der Hauptkörper 10 des Stators des Motors in der Metall-Gussform 190 angeordnet ist.
8 und 9 zeigen einen Teil eines Stators 10A des Motors, der dem Hauptkörper 10 des Stators des Motors entspricht, der durch ein Dichtelement 111 abgedichtet ist.
Das Dichtelement 111 ist nebeneinander und zwischen dem ersten äußeren Anschluss 131 bis vierten äußeren Anschluss 134 mit einer ersten hohlen Öffnung 171 bis dritten hohlen Öffnung 173 ausgestattet. Die erste hohle Öffnung 171 bis dritte hohle Öffnung 173 sind in einer rechteckigen Säulenform ausgebildet und erstrecken sich entlang einer Mittelachse C des Hauptkörpers 10 des Stators des Motors.
Die erste hohle Öffnung 171 entspricht einem Bereich, der zum Zeitpunkt des Abdichtvorgangs vom ersten Stift 196 eingenommen ist (siehe 7). Die zweite hohle Öffnung 172 entspricht einem Bereich, der zum Zeitpunkt des Abdichtvorgangs vom zweiten Stift 197 eingenommen ist. Die dritte hohle Öffnung 173 entspricht einem Bereich, der zum Zeitpunkt des Abdichtvorgangs vom dritten Stift 198 eingenommen ist.
Ein erster Boden 175 der ersten hohlen Öffnung 171 ist teilweise mit einer ersten Durchgangsöffnung 181 versehen, die vollständig hindurch führt. Die erste Durchgangsöffnung 181 wird von der Oberseite 126 des ersten kurzen Wandabschnitts 124 verschlossen.
Ebenso ist ein zweiter Boden 176 der zweiten hohlen Öffnung 172 teilweise mit einer zweiten Durchgangsöffnung 182 versehen, die vollständig hindurch führt. Ein dritter Boden 177 der dritten hohlen Öffnung 173 ist mit einer dritten Durchgangsöffnung 183 versehen, die vollständig hindurch führt. Die zweite Durchgangsöffnung 182 und die dritte Durchgangsöffnung 183 werden von der Oberseite 125 des ersten länglichen Wandabschnitts 123 verschlossen.
Mit anderen Worten wird ein freiliegender Abschnitt 126a, der ein Teil der Oberseite 126 ist, durch die erste Durchgangsöffnung 181 freigelegt. Ein freiliegender Abschnitt 125a, der ein Teil der Oberseite 125 ist, wird durch die zweite Durchgangsöffnung 182 freigelegt. Eine freiliegender Abschnitt 125b, der ebenfalls ein Teil der Oberseite 125 ist, wird durch die dritte Durchgangsöffnung 183 freigelegt.
Als nächstes werden vorteilhafte Wirkungen gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Bezugnehmend auf 10A ist bei einem Stator eines Motors gemäß eines Vergleichsbeispiels eine erste Ecke 201 relativ zu einer zweiten Ecke 202 auf einer Seite in einer Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn (siehe Pfeil R) angeordnet. Wenn eine Wicklung 203 um einen Wickelabschnitt 205 zu wickeln ist, berührt die Wicklung 203 daher eine Ecke 208 zwischen einer zweiten Führungsfläche 206 und einer oberen Haltefläche 207. Da ein Wicklungsanfangsabschnitt 209a der Wicklung einer ersten Lage, die eine Spule 209 bildet, nicht in einem engen Kontakt mit einer ersten Wickelfläche 205a steht, besteht ein Abstand CL zwischen der Wicklung 203 und der ersten Wickelfläche 205a.
Bezugnehmend auf 10 B ist beim Hauptkörper 10 des Stators des Motors gemäß der ersten Ausführungsform die erste Ecke 111 relativ zur zweiten Ecke 112 auf einer Seite in Richtung des Uhrzeigersinns (siehe Pfeil F) angeordnet. Der Wicklungsstrang 43 wird daher in Innendurchmesser-Richtung gezogen und erstreckt sich von der zweiten Ecke 112 zur ersten Ecke 111, wobei ein Kontakt zwischen dem Wicklungsstrang 43 und dem ersten länglichen Wandabschnitt 23 vermeidbar ist. Danach kann der Wicklungsstrang 43 nicht nur die rechte Haltefläche 107 sondern auch die erste Wickelfläche 91 berühren, wenn der Wicklungsstrang 43 um den Wickelabschnitt 90 gewickelt wird. D. h., dass der Wicklungsanfangsabschnitt des Wicklungsstrangs 43 der ersten Lage, die die Spule U3 bildet, und der gesamte Wicklungsstrang 43 der ersten Lage sicher um den Wickelabschnitt 90 gewickelt wird. Folglich wird der Füllfaktor des Wicklungsstrangs 43 verbessert.
Bezugnehmend auf 5B ist die Dimension L von der zweiten Führungsfläche 52 zur ersten Wickelfläche 91 in Umfangsrichtung gleich dem Drahtdurchmesser D des Wicklungsstrangs 43. Es ist anzumerken, dass es wünschenswert ist, dass die Dimension L größer als die Hälfte des Drahtdurchmessers D des Wicklungsstrangs 43 und kleiner als eine Dimension ist, die durch Abziehen des Drahtdurchmessers D von der Hälfte einer Breite (einer Dimension in Umfangsrichtung) Wd der vierten Wickelfläche 94 (eine Endfläche) in Wickelrichtung ist. Solch eine vorbestimmte Dimension verhindert eine Beeinträchtigung zwischen einem Strang 44 (siehe 3A), der von der Spule U3 nach außen gezogen wird, und dem Wicklungsstrang 43.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 11A und 11B eine zweite Ausführungsform beschrieben. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform unterscheiden sich ein erster länglicher Wandabschnitt 23A und ein innerer Anschluss 80 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Die Dimension des ersten länglichen Wandabschnitts 23A in Umfangsrichtung ist größer als die Dimension des ersten länglichen Wandabschnitts 23 der ersten Ausführungsform in Umfangsrichtung. Genauer ist die Dimension des ersten länglichen Wandabschnitts 23A in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleich der Dimension eines Teils des ringförmigen Elements 21 (siehe 2) des ersten Isolators 20, das in Umfangsrichtung in neun Teile geteilt ist. Dieselbe Struktur wie die der ersten Ausführungsform wird mit demselben Bezugszeichen gekennzeichnet und auf eine Beschreibung dieser wird verzichtet.
Der erste länglicher Wandabschnitt 23A umfasst eine erste Führungsfläche 51A, die die zwei Stränge der Wicklung 40 in Umfangsrichtung führt, und eine zweite Führungsfläche 52A und eine dritte Führungsfläche 53A, die sich jeweils von einem der beiden Enden der ersten Führungsfläche 51A in Umfangsrichtung aus in Innendurchmesser-Richtung erstrecken. Die zweite Führungsfläche 52A und die dritte Führungsfläche 53A sind Führungsflächen, die die Wicklung 40 in Innendurchmesser-Richtung führen.
Die erste Führungsfläche 51A umfasst einen ersten Vorsprung 60 (ein Vorsprung) und einen zweiten Vorsprung 70 (ein anderer Vorsprung). Der sich linear erstreckende Strang der zwei Stränge der Wicklung 40, die durch die erste Führungsfläche 51A geführt werden, wird als überwechselnder Draht 45 definiert und ein Strang, der teilweise gebogen ist und der mit dem inneren Anschluss 80 verbunden ist, wird als Verbindungsdraht 46 definiert.
Der innere Anschluss 80 ist in einer dünnwandigen Form ausgebildet, die in DurchmesserRichtung eine dünne Dimension aufweist, und umfasst einen rechteckigen Hauptkörperabschnitt 81, zwei Befestigungsabschnitte 82, die sich von einem unteren Teil des Hauptkörperabschnitts 81 nach unten erstreckten und die in eine obere Oberfläche 23Aa des ersten länglichen Wandabschnitts 23A eingefügt sind, und einen zurückgeklappten Abschnitt 83, der zwischen den zwei Befestigungsabschnitten 82 angeordnet ist und der von einem unteren Teil des Hauptkörperabschnitts 61 in eine nach oben gerichtete Richtung zurück geklappt ist.
Der zurück geklappte Abschnitt 83 umfasst einen Halteabschnitt 84, der elektrisch mit dem Verbindungsdraht 46 verbunden ist, indem er den Verbindungsdraht 46 darin hält. Eine beispielhafte Verbindungsmethode ist das Schweißen.
Der Verbindungsdraht 46 liegt an einer unteren Fläche 63 des ersten Vorsprungs 60, dem Halteabschnitt 84 und einer unteren Fläche 73 des zweiten Vorsprungs 70 an. Genauer umfasst der Verbindungsdraht 46 einen ersten schrägen Abschnitt 47, der sich vom ersten Vorsprung 60 schräg zum Halteabschnitt 84 erstreckt, einen parallelen Abschnitt 48, der sich im Halteabschnitt 84 parallel zur oberen Oberfläche 23Aa erstreckt, und einen zweiten schrägen Abschnitt 49, der sich vom unteren Teil des zurückgeklappten Abschnitts 83 schräg zum zweiten Vorsprung 70 erstreckt.
Der Halteabschnitt 84 ist in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Vorsprung 60 und dem zweiten Vorsprung 70 angeordnet und in Richtung des zweiten Vorsprungs 70 verschoben. Es ist anzumerken, dass der Halteabschnitt 84 nicht auf den Fall beschränkt ist, in dem er in einem Bereich zwischen dem ersten Vorsprung 60 und dem zweiten Vorsprung 70 angeordnet ist, sondern relativ zu diesem Bereich auch auf der Außendurchmesser-Seite oder der Innendurchmesser-Seite angeordnet sein kann.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist, solange das Vorgehen und die vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Offenbarung erreichbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014236651 A [0002, 0003, 0004]

Claims

Stator eines Motors mit: einem Kern; einem Isolator, der den Kern bedeckt; und einer Spule, die durch eine Wicklung gebildet ist, die um den Isolator gewickelt ist, wobei der Kern umfasst: ein ringförmiges Joch und einen Schenkel, der sich vom Joch in eine Innendurchmesser-Richtung des Stators des Motors erstreckt, wobei der Isolator umfasst: ein ringförmiges Element, das das Joch bedeckt; einen Wickelabschnitt, der den Schenkel bedeckt und um den die Wicklung gewickelt ist; und einen verlängerten Abschnitt, der sich vom ringförmigen Element in einer axialen Richtung des Stators des Motors erstreckt, wobei eine innere Umfangsfläche des ringförmigen Elements eine Haltefläche umfasst, die an einen Endabschnitt der Spule angrenzt und die dazu geeignet ist, die Form der Spule zu halten, wobei der verlängerte Abschnitt umfasst: eine erste Führungsfläche, die die Wicklung in einer Umfangsrichtung des Stators des Motors führt, und eine zweite Führungsfläche, die an die erste Führungsfläche angrenzt und die die Wicklung von der ersten Führungsfläche zum Wickelabschnitt führt, wobei der Wickelabschnitt umfasst: eine Seitenfläche in Umfangsrichtung auf derselben Seite wie die zweite Führungsfläche; und eine Endfläche senkrecht zur Seitenfläche, wobei eine erste Ecke, die in der axialen Richtung des Stators des Motors betrachtet an einem Rand zwischen der Haltefläche und der Seitenfläche ausgebildet ist, relativ zu einer zweiten Ecke, die an einem Rand zwischen der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche ausgebildet ist, auf einer Seite in Führungsrichtung der ersten Führungsfläche angeordnet ist, und wobei sich die Wicklung von der zweiten Ecke zur ersten Ecke erstreckt.
Stator eines Motors nach Anspruch 1, wobei: die zweite Führungsfläche parallel zur Seitenfläche des Wickelabschnitts ist; und eine Dimension in Umfangsrichtung von der zweiten Führungsfläche zur Seitenfläche größer ist als eine Hälfte eines Drahtdurchmessers der Wicklung und kleiner ist als eine Dimension, die durch Abziehen des Drahtdurchmessers von einer halben Dimension der Endfläche in Umfangsrichtung erhalten wird.