特許 7116752 回転電機用のステータ相互接続装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】回転電機用のステータ相互接続装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/50 20060101AFI20220803BHJP

【ＦＩ】

H02K3/50 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019572619

(86)(22)【出願日】2018-05-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-27

(86)【国際出願番号】 EP2018063504

(87)【国際公開番号】W WO2019001852

(87)【国際公開日】2019-01-03

【審査請求日】2021-03-12

(31)【優先権主張番号】102017211168.2

(32)【優先日】2017-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500045121

【氏名又は名称】ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＺＦ ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＳＨＡＦＥＮ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186716

【弁理士】

【氏名又は名称】真能 清志

(72)【発明者】

【氏名】カーチャ ウィラッカー

(72)【発明者】

【氏名】ヨッヘン ヴィットマン

(72)【発明者】

【氏名】ロランド リンドヴルム

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ ウィーデル

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２４６５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０１６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０４５２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機（１０）のステータ巻線用の相互接続装置（３８）であって、
複数の接続導体（５２、５４、５６）を備え、前記接続導体（５２、５４、５６）は、リング状ディスクとして構成され、同軸に積み重ねられ、相互に電気的に絶縁され、
前記接続導体（５２乃至５６）が、それぞれ、前記相互接続装置（３８）をステータ（１６）に固定するために、周方向に分布された複数の固定開口（５２２乃至５６２）を備え、
前記接続導体（５２乃至５６）は、前記固定開口（５２２乃至５６２）がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、実質的に重なり合って固定孔（６０）を構成するように積み重ねられ、
前記接続導体（５２乃至５６）が軸方向で相互に離間され、プラスチック（５８）で封入され、その結果、前記相互接続装置（３８）が金属‐プラスチック複合部品を構成し、
異なる開口幅を有する少なくとも２つのタイプの固定開口（５２２乃至５６２）が備えられ、前記固定開口（５２２乃至５６２）は、より大きな固定開口（５２２ａ乃至５６２ａ）と、より小さな固定開口（５２２ｂ乃至５６２ｂ）と、を構成し、
２つの隣接する接続導体（５２乃至５６）において、固定孔（６０）には、より大きな固定開口（５２２ａ乃至５６２ａ）と、より小さな固定開口（５２２ｂ乃至５６２ｂ）と、が構成され、
前記より大きな固定開口（５２２ａ）のエッジ部から、前記より小さな固定開口（５２２ｂ）のエッジ部まで延在するリング状スペース（６２）は、前記プラスチック（５８）で充填されていることを特徴とする、相互接続装置（３８）。

【請求項2】

請求項１に記載の相互接続装置であって、異なる開口幅を有する前記２つのタイプの固定開口（５２２ａ乃至５６２ａ、５２２ｂ乃至５６２ｂ）が接続導体（５２；５４；５６）に備えられていることを特徴とする、相互接続装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の相互接続装置であって、複数の前記接続導体（５２乃至５６）を、同軸で相互に離間させて工具に受容させるために、前記接続導体（５２乃至５６）にセンタリング開口（５２４乃至５６４）を備えることを特徴とする、相互接続装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか一項に記載の相互接続装置であって、
前記接続導体（５２乃至５６）は、前記センタリング開口（５２４乃至５６４）がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、実質的に重なり合ってセンタリング孔（６４）を構成するように積み重ねられ、
前記接続導体（５２乃至５６）には、それぞれ、異なる開口幅を有する少なくとも２つのタイプのセンタリング開口（５２４乃至５６４）が備えられ、前記センタリング開口（５２４乃至５６４）は、より大きなセンタリング開口（５２４ａ乃至５６４ａ）と、より小さなセンタリング開口（５２４ｂ乃至５６４ｂ）と、を構成し、
前記接続導体（５２乃至５６）は、より大きなセンタリング開口およびより小さなセンタリング開口（５２４ａ乃至５６４ａ；５２４ｂ乃至５６４ｂ）が、１セットのセンタリング開口（５２４乃至５６４）内で軸方向に隣接して配置されるように積み重ねられ、
リング状スペース（６６）は、前記より大きなセンタリング開口（５２４ａ乃至５６４ａ）のエッジ部から、前記より小さなセンタリング開口（５２４ｂ乃至５６４ｂ）のほぼエッジ部まで最大で延在するが、この直接のエッジ部は含まず、前記リング状スペース（６６）は前記プラスチック（５８）で充填されていることを特徴とする、相互接続装置。

【請求項5】

請求項４に記載の相互接続装置であって、前記接続導体（５２乃至５６）の１つのみが、前記相互接続装置（３８）の所定の周方向位置でより小さな直径を有するセンタリング開口（５２４ｂ乃至５６４ｂ）を構成するように、異なる直径を有するセンタリング開口（５２４乃至５６４）が分布されていることを特徴とする、相互接続装置。

【請求項6】

請求項１～５の何れか一項に記載の相互接続装置であって、前記接続導体（５２乃至５６）は、ステータ巻線のコイル端部（３６ａ、ｂ）用のコイル接続領域（５２ａ乃至５６ａ）と、電気機械（１０）の電流供給用の電力接続領域（５２ｃ乃至５６ｃ）と、を備え、前記コイル接続領域（５２ａ乃至５６ａ）は、径方向内向き、または外向きに突出する延長部として構成され、ステータ（１６）の前記コイル端部（３６ａ、ｂ）と相互接続するために、前記延長部が共通の径方向平面に配置されていることを特徴とする、相互接続装置。

【請求項7】

請求項１～６の何れか一項に記載の相互接続装置であって、接続導体（５２乃至５６）に、リセス（５２ｂ乃至５６ｂ）が備えられ、さらなる接続導体（５２乃至５６）のコイル接続領域（５２ａ乃至５６ａ）は、前記リセス（５２ｂ乃至５６ｂ）に係合することを特徴とする、相互接続装置。

【請求項8】

電気機械のステータ（１６）であって、請求項１～７の何れか一項に記載の相互接続装置（３８）を備える、ステータ（１６）。

【請求項9】

請求項８に記載のステータであって、前記ステータ（１６）は、複数のステータコイル（３６）を有するステータ巻線を備え、前記相互接続装置（３８）は、前記ステータコイル（３６）の巻線体（４０）の接続素子（４０ｅ、ｆ）に固定されていることを特徴とする、ステータ。

【請求項10】

ロータ（１４）と、請求項８または９に記載のステータ（１６）と、を備える電気機械（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の上位概念に記載の回転電機用のステータ相互接続装置、請求項８に記載のステータ、および請求項１０に記載の電気機械に関する。

【背景技術】

【0002】

電気機械のステータ用の一般的な相互接続装置は、例えば本出願人の従前のドイツ特許出願第１０２０１６２００１１５．９号に記載されている。この明細書において相互接続装置は、巻線体を用いてステータ積層スタックに円形に配置された、コイル端部を備えるステータコイルを、相互接続する役割を果たす。この場合、相互接続装置は、相互に同軸に配置され、絶縁層を用いて相互に電気的に絶縁された複数の接続導体を備える。接続導体は、リング状ディスクとして構成され、軸方向にずらしてステータに配置されている。ステータに配置するために、各接続導体は、リセスとして構成された固定部を備える。これらの固定部は、互いに軸方向に重なり合って配置されている。これによって、接続導体を、ステータの巻線体に設けられ突出するピンとして構成されたそれぞれの接続要素に、共に固定することができる。比較的密に積み重ねられた接続導体のこの種の装置では、特に上述のリセスのエッジ部領域において、電圧降伏、およびとそれに伴う不所望な短絡を確実に回避するために、特別な方策が必要とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ドイツ特許出願第１０２０１６２００１１５．９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、冒頭に述べた種類の省スペースで、安価で、耐電圧性のある相互接続装置、ステータ、およびそうした相互接続装置を備える電気機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、請求項１の特徴を有する相互接続装置、請求項８に記載のステータ、および請求項１０に記載の電気機械によって解決される。

【0006】

本発明の有利な実施形態および発展形態は、従属請求項および以下の図面に関する記載にしたがって明らかとすることができる。

【0007】

本発明の第１態様によれば、回転電気のステータ巻線用の相互接続装置が提案される。この相互接続装置は複数の接続導体を備える。接続導体は、リング状ディスクとして構成され、同軸に積み重ねられ、相互に電気的に絶縁されている。接続導体が、それぞれ、相互接続装置をステータに固定するために、周方向に分布された固定開口を備える。接続導体は、固定開口がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、実質的に重なり合って共通の固定孔を構成するように積み重ねられている。相互接続装置は、接続導体が軸方向で相互に離間され、プラスチックで封入され、その結果、相互接続装置が金属‐プラスチック複合部品、特にプラスチック射出成形部品を構成することを特徴とする。この場合、異なる開口幅を有する少なくとも２つのタイプの固定開口が備えられる。これらの固定開口は、より小さな固定開口と、より大きな固定開口と、を構成する。２つの隣接する接続導体において、固定孔には、より小さな固定開口と、より大きな固定開口と、が構成されている。より大きな固定開口のエッジ部から、より小さな固定開口のエッジ部まで延在するリング状スペースは、プラスチックで充填されている。

【0008】

接続導体をリング状ディスクとして、特にバンド状または板状の銅半製品から構成することにより、軸方向で短い構造の相互接続装置が可能になる。したがって、相互接続装置の接続導体は、軸方向にずらして配置されるように、ステータに設けられている。そのために接続導体は、それぞれが固定開口のセットを備え、ステータに設けられた各固定素子に差し込まれ、そこに恒久的に固定可能である。上述の固定開口は、有利には、円形のカットアウト、例えば異なる直径を有する打ち抜き部として構成されている。

【0009】

軸方向で隣接する接続導体に異なるサイズの固定開口を構成することには、周方向位置に存在するこれらの接続導体のエッジ部領域が、軸方向の距離、すなわちこれらの接続導体の軸方向の中間スペースよりも、さらに離れているという利点がある。その結果、異なる電位上にある接続導体の空間距離および沿面距離が増加され、絶縁耐力が高まる。

【0010】

原則として、複数の接続導体を積み重ねる場合、上述の利点を達成するために、１つのタイプの固定開口のみを備える接続導体を、交互に構成可能である。しかしながら、これには、電流を導く接続導体が異なる有効断面を備え、それによって異なる電気抵抗を有し、それが、電気機械の巻線システムにおける不均一または非対称な電流分布につながるという欠点があるであろう。

【0011】

この点で、異なるサイズ、つまり、特に異なる直径を有する２つのタイプの固定開口を各接続導体に設け、それらを接続導体に実質的に対称に分布させることが有利である。この目的のために、好適には、異なる固定開口を周方向で交互に構成することができる。その結果、大きな固定開口と、それと比較してより小さな固定開口部とが、周方向で隣接する。

【0012】

さらに、接続導体をプラスチックでオーバーモールドする、または封入する。その際、より大きな固定開口を、それぞれ、そのエッジ部領域から見てより小さな固定開口のほぼエッジ部まで、プラスチックで充填する。つまり、プラスチックがより大きな固定開口に部分的に流れだす。絶縁プラスチックを導入することによって、固定開口の領域における絶縁耐力が、またさらに高まる。射出成形可能な熱可塑性材料または熱硬化性材料を、相互接続デバイスへ注入する、またはオーバーモールドするために使用することが有利である。これに対して代替的に、例えば用途および構造スペース、または周囲の要件に応じて、エラストマーを使用することもできる。

【0013】

したがって、相互接続装置は、ステータに配置するためのプレハブ構造ユニットである。特に、これは、工具落下ＺＳＢ（Zusammenbau／アセンブリ）部品として、他と比較して著しく低減されたプロセスステップおよび組み立てステップで、製造することができる。

【0014】

相互接続装置をステータの正面に配置するために、ステータ側の接続導体は、固定開口の領域に、ステータ側の固定領域または固定素子に当接するための接触面を構成する。したがって、接続領域に存在する固定開口の特定の構成に左右されることなく、常に、同一の断面を備える接触面を利用可能である。好適には、さらに、すべての接触面は、共通の径方向平面に構成されている。代替的に、接触面を異なる平面に構成することもできる。しかしながら、これは、結果的には、製造上の観点で不利である。

【0015】

より大きな固定開口を部分的に充填することには、ステータから離れる方向の相互接続装置の正面側上でも利点がある。ステータに配置する場合、各周方向位置、および存在する固定開口のそれぞれのタイプに依存しない、したがって同一の接触面が、例えば固定ヘッドであるステータ側の固定素子用に同様にそこに構成される。これによって、この接触面を同一平面に配置することができる。これは自動製造のために有利である。

【0016】

積み重ねられた接続導体において、周方向位置に異なるサイズの固定開口がある場合、これらの接続導体の軸方向の延在に亘って、プラスチックを上述のように導入することによって、同一のままの内幅、特に一定の内径を有する軸方向孔を作り出すことができる。したがって、ステータ側の固定素子は、相互接続装置を、その軸方向の延在の全体に亘って支持することができる。その結果、固定を改善することができる。

【0017】

本発明の有利な実施形態によれば、異なる開口幅を有する２つのタイプの固定開口が接続導体に備えられる。固定開口は、好適には、共通のピッチ円上に配置されている。ステータにおける対応する固定素子も同様に、これと同一のピッチ円上に形成されている。異なるタイプの固定開口は、周方向に交互に構成することができる。さらなる利点として、相互接続装置における固定開口は、異なる直径を有する２つのピッチ円上に分布させることができる。

【0018】

本発明の有利な発展形態によれば、複数の接続導体を、同軸で相互に離間させて工具内に受容するために、特にプラスチックで封入するために射出成形工具内に受容するために、接続導体にセンタリング開口を備えることができる。

【0019】

さらに有利には、接続導体は、センタリング開口がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、実質的に重なり合ってセンタリング孔を構成するように積み重ねられる。接続導体には、それぞれ、異なる開口幅を有する少なくとも２つのタイプのセンタリング開口が備えられている。これらは、より小さなセンタリング開口と、より大きなセンタリング開口と、を構成する。接続導体は、より小さなセンタリング開口と、より大きなセンタリング開口とが、１セットのセンタリング開口内で軸方向に隣接して配置されるように積み重ねられている。リング状スペースは、より大きなセンタリング開口のエッジ部から、より小さなセンタリング開口のほぼエッジ部まで最大で延在するが、この直接のエッジ部は含まない。このリング状スペースはプラスチックで充填されている。

【0020】

これは、接続導体のうちの１つに、プラスチックで充填されたリング状スペースと、より小さなセンタリング開口のエッジ部との間の内部に、リング状ギャップまたはリング状スペースが残ることを意味する。ここで、構造の射出成形または注入の際に、工具のセンタリングピンを受容可能である。センタリングピンは、より小さなセンタリング開口のエッジ部の少なくともわずかに外側にある表面領域内に、支持面、特に肩領域によって支持することができる。有利には、２本のセンタリングピンが、接続導体の両方の各正面側から、そうしたより小さなセンタリング開口にかみ合う、または係合する。同時にセンタリングピンは、横方向に距離を有して、比較してより大きなセンタリング開口を通り、接触せずに他の接続導体に到達することができる。

【0021】

特に有利には、接続導体の１つのみが、相互接続装置の所定の周方向位置でより小さな直径を有するセンタリング開口を構成するように、異なる直径を有するセンタリング開口を接続導体に分布させることができる。

【0022】

このようにして、接続導体を、円形に配置されたセンタリングピンによって、異なるレベルで構成された支持面で、工具内で同心円状に、同時に軸方向で離間させて配置することができる。その結果、絶縁材、すなわちプラスチックが、備えられた軸方向および横方向の中間スペースに入り込むことができる。

【0023】

さらに、上述の固定開口は、より小さな固定開口の内径にほぼ対応する外径を有する複数のセンタリングピンがその中に係合することによって、工具内の相互接続装置の配置および位置決めのためにも使用することもできる。

【0024】

有利には、接続導体は、ステータ巻線のコイル端部用のコイル接続領域と、電気機械の電流供給用の電力接続領域と、を備える。そのために、コイル接続領域は、径方向内向き、または外向きに突出する延長部として構成することができる。特に有利には、ステータのコイル端部と相互接続するために、この延長部が、共通の径方向平面に、および／または共通の円周領域またはピッチ円上に配置されている。代替的に、コイル接続領域を異なる平面に配置することも、もちろん可能である。

【0025】

相互接続装置の軸方向寸法をさらに低減させるために、軸方向にずらした接続導体の円周に、離間させたリセスを備えることができる。さらなる接続導体のコイル接続領域を、それぞれ、これらのリセスを通って軸方向に導くことが可能であり、またはそこに係合させることができる。

【0026】

有利にも、コイル端部を、好適には共通の軸方向位置または径方向位置に配置することによって、ステータの製造の自動化が可能である。その場合、２つのコイルの円周で隣接する２つのコイル端部は、それぞれ、１つの同じ接続導体に割り当てられている。

【0027】

電気機械を外部エネルギ源に接続するために、電力接続領域をステータに備えることができる。この電力接続領域は、コイル接続領域と同様に、有利には、接続導体と一体に構成されている。電力接続領域には、それぞれに、例えばプレスナット等の接続素子を受容可能な径方向内向き、または外向きに突出する延長部が備えられている。代替的に、接続導体および電力接続領域は、それぞれ、２つの部分で構成することができる。この場合、有利には、材料強度がより強い、または材料厚さがより厚い接続導体の基体に対して電力接続領域を構成することができる。

【0028】

本発明のさらなる態様によれば、電気機械のステータが提案される。このステータには、上記で説明した特徴のうちの少なくとも１つの特徴を有する相互接続装置が備えられている。

【0029】

特に、ステータは、複数のステータコイルを有するステータ巻線を備えることができる。相互接続装置は、ステータコイルの巻線体の接続素子に固定されている。

【0030】

巻線体は、特に射出成形可能なプラスチックから製造可能である。その結果、対応する接続素子が、このプラスチックに容易に構成される。接続導体の前述のリセスと相互作用する接続素子として、例えば、ロッドまたはピン等の、巻線体から軸方向に突出する保持延長部を使用することができる。相互接続装置を、プレハブ構造ユニットとして、保持延長部上に配置することができる。保持延長部は、例えば、ピンを続いて熱変形させることによって、接続導体をその位置で恒久的かつ確実に保持する。代替的に、クリップ、ロック素子、または類似の技術を用いて固定することも同様に可能である。

【0031】

さらに、巻線体は巻線領域を備えることができる。巻線領域は、巻線キャリアと、巻線領域を軸方向に画定して巻線キャリアと接続する２つの脚部と、によって構成されている。この場合、接続素子を脚部に構成することができる。接続導体を、巻線領域に対して軸方向または径方向で脚部に配置することができる。接続素子は、相互接続装置をステータに確実に固定するために、両方の脚部に設けることもできる。

【0032】

本発明のまたさらなる態様によれば、少なくとも１つの既述の特徴を有するステータを含むロータを備える、電気機械が提案される。

【0033】

以下に本発明は、図面に表された実施形態を参照して例示的に詳説される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】ステータおよび相互接続装置を備える電気機械の概略図である。

【図2】ａ乃至ｃは、相互接続装置の個々の接続導体の図である。

【図3】相互接続装置の平面図である。

【図4】図３の相互接続装置の拡大した部分図である。

【図5】図３の相互接続装置の部分的な軸方向断面図である。

【図6】ステータの巻線体に固定された、図３の相互接続装置の部分的な軸方向断面図である。

【図7】図６の装置の部分的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１は、電気機械１０、より正確には内部ロータ型の永久励起式電気同期機械を概略的に示す。電気同期機械は、回転軸線Ａを有するロータシャフト１２の周りで回転可能なロータ１４と、それを径方向外側で取り囲むステータ１６と、を備える。ロータ１４はポット型のロータキャリア１８を備える。ロータキャリア１８の円筒形の外周面上に、ロータ積層スタック２０が配置されている。ロータ積層スタック２０は、円周上で相互に離間させた複数の永久磁石２２を担持する。

【0036】

ステータ１６はリング状のステータキャリア２４を備える。ステータキャリア２４の中央リセスには、同様にプレート積層から構成された、リング状のステータ積層スタック２６が配置されている。したがって、回転軸線Ａは、ステータ１６の中心軸線Ａも形成する。ステータキャリア２４は、例えば、電気機械１０の外側ハウジング又は中間ハウジングとすることができる。

【0037】

ステータ積層スタック２６は、リング状のステータヨーク３０と、ステータヨーク３０から径方向内側に突出するティース３２と、を備える。ステータヨーク３０はステータキャリア２４に当接する。ティース３２は、複数のステータコイル３６を備え、ステータ巻線を構成する。これらのステータコイル３６は、２つの耐熱性プラスチック製の絶縁体または巻線体４０、４２の助けで、銅線をティース３２の周りに巻き付けられ、そこで滑り落ちないように固定されている。巻線体４０、４２は、それぞれ、積層スタック２６の正面に当接する基部領域または巻線キャリア４０ａ；４２ａと、そこからほぼ直角に、ステータ１６において軸方向に突出する２つの脚部４０ｂ，ｃ；４２ｂ，ｃと、を備える。脚部４０ｂ，ｃ；４２ｂ，ｃは、径方向に巻線領域４３を限定する。

【0038】

コイル３６は、個々のストランドに電気的に割り当てられている。そのために、コイル端部３６ａ、ｂは、図１にブロックとして概略的にのみ示される相互接続装置３８を用いて、所定の方法で相互接続されている。相互接続装置３８の正確な構造は、以下のさらなる記載で詳説される。

【0039】

以下の図２乃至７から分かるように、相互接続装置３８は複数の接続導体５２、５４、５６を備える。接続導体５２、５４、５６は、絶縁手段、特にプラスチックマトリックス５８によって相互に絶縁され、コイル端部３６ａ、ｂと接触するために、周方向に離間させたコイル接続領域５２１；５４１、５６１を備える。相互接続装置３８は、説明する実施形態において接続導体５２乃至５６で巻線体４０に固定されている。これは、さらなる図を参照して、さらに詳説することで認識可能である。

【0040】

相互接続装置３８は、接続導体５２乃至５６の電力接続領域５２ｃ、５４ｃ、５６ｃを介して、電気エネルギ源３９ｃを備える電力エレクトロニクス３９ａおよび制御エレクトロニクス３９ｂと接続されている（図１）。電気エネルギ源３９ｃは、巻線に電流を可変の位相と振幅で印加して、電気機械１０を作動させることができる。

【0041】

この場合、接続導体５２乃至５６は、リング状ディスクとして、銅半製品から、特に銅板または銅の積層から、スタンピングプロセスによって製造される。接続導体５２乃至５６は、軸方向で相互に離間させて配置され、マトリックス５８を形成するプラスチックで封入されている。これによって、相互接続デバイスは、金属‐プラスチック複合部品、特にプラスチック射出成形部品として構成されている。したがって、接続導体５２乃至５６はプラスチックマトリックス５８に埋め込まれている。リング状の基体の個別の領域、ならびにコイル接続領域５２１、５４１；５６１および電力接続領域５２ｃ、５４ｃ、５６ｃのみが自由にアクセス可能である。相互接続装置３８は、軸方向にずらして配置された接続導体５２乃至５６と共に、中心軸線Ａに対して同軸でステータに配置されている。

【0042】

コイル接続領域５２１乃至５６１は、まず、リング状ディスク型の接続導体５２乃至５６の径方向内側の円周領域に径方向延長部として構成され、次いで、共通の横方向平面に曲げられている。そこで、これらのコイル接続領域５２１乃至５６１が、相互接続のために平行し、かつこの例では、径方向内向きのコイル端部３６ａ、ｂに対して軸方向に隣接して配置される（図７）。

【0043】

図示の実施形態では、コイル端部３６ａ、ｂの相互接続は、３つの接続導体５２乃至５６のそれぞれとデルタ接続を実現するように示されている。さらに、図７の破線の囲みで認識可能であるように、円周上で隣接する２つのコイル３６の２つの隣接するコイル端部３６ａ、ｂは、それぞれ、接続導体５２、５４、５６のうちの１つの直接に相互に隣接するコイル接続領域５２１乃至５４１とも接続されている。接続導体５２、５４、５６には、コイル接続領域間の周方向に延在する領域に、リセス５２ｂ、５４ｂ、５６ｂがそれぞれ備えられている。２つのさらなる接続導体５２乃至５６のコイル接続領域５２１乃至５６１は、これらのリセス５２ｂ、５４ｂ、５６ｂを通って軸方向に導かれている、またはそこに係合することができる。例示的に、これらリセスが図２のａ乃至ｃに示されている。

【0044】

コイル端部３６ａ、ｂと接続導体５２乃至５６との接触は、特にはんだ付けまたは溶接によって材料接続的に行われる。

【0045】

相互接続装置３８をステータ１６に固定するために、各接続導体５２乃至５６は、周方向に分布された複数の固定開口５２２、５４２、５６２を備える。接続導体５２乃至５６は、固定開口５２２乃至５６２がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、それぞれが実質的に重なり合って共通の固定孔６０を構成するように積み重ねられている。そのために、接続導体５２乃至５６には、それぞれ、異なる開口幅を有する２つのタイプの固定開口５２２乃至５６２が備えられている。これらは、より大きな固定開口５２２ａ乃至５６２ａと、より小さな固定開口５２２ｂ乃至５６２ｂ（図２のａ乃至ｃ）と、を構成する。

【0046】

図５で認識可能であるように、２つの隣接する接続導体５２、５４において、固定孔６０には、より大きな固定開口５２２ａと、より小さな固定開口５４２ｂと、が構成されている。図５では、さらに、より大きな固定開口５２２ａのエッジ部からより小さな固定開口５４２ｂのエッジ部まで延在するリング状スペース６２も、同様にプラスチック５８によって充填されていることが分かる。したがって、この構成によって、軸方向に隣接する２つの固定開口のエッジ部の相互距離が増加され、同時にプラスチック５８の存在によってそれが誘電体で充填される。その結果、異なる電位上にある２つの接続導体の間の空間距離および沿面距離が、かつそれと共に絶縁耐力が、増加される。

【0047】

固定開口５２２乃至５６２の周方向の分布に対応して、軸方向に突出するピン４０ｅ、ｆの形態の接続素子が、巻線体４０、４２の脚部４０ｂ、ｃに構成されている。これらの接続素子は、軸方向に積み重ねられた接続導体５２乃至５６を、固定孔６０を用いて受容し、例えば後続のホットコーキングまたは別の接続技術によって、必要に応じてさらなる接続素子を伴い、受容位置で固定する。図６に示されるように、ピン４０ｅ、ｆはマッシュルーム状の固定ヘッド４０１ｅ、ｆを構成することができる。固定ヘッドは、プラスチックマトリックス５８及び固定孔６０と径方向で重なり合って係合する。

【0048】

したがって、図２乃至図７の概要から、接続導体５２乃至５６の固定開口５２２乃至５６２が軸方向に重なり合って配置され、したがって接続導体５２乃至５６が共に、巻線体４０のそれぞれの接続素子４０ｅ、ｆに固定されていることを認識可能である。図６において、接続導体５２乃至５６は、巻線領域４３に対して軸方向に配置されている。

【0049】

プラスチックマトリックス５８を構成するために、個々の接続導体５２乃至５６は、規定された方法で、図示されていない射出成形工具のセンタリングピンに受容される。そのために、センタリング開口５２４乃至５６４が接続導体５２乃至５６に設けられ、接続導体５２乃至５４を、同軸で相互に離間させて工具内に保持する。

【0050】

この場合接続導体５２乃至５６は、センタリング開口５２４乃至５６４がセットになって軸方向で相互に位置決めされ、実質的に重なり合ってセンタリング孔６４を構成するように積み重ねられる。各接続導体５２乃至５６には、異なる開口幅を有する２つのタイプのセンタリング開口５２４乃至５６４が備えられている。これらは、より大きなセンタリング開口５２４ａ乃至５６４ａと、より小さなセンタリング開口５２４ｂ乃至５６４ｂと、を構成する。接続導体５２乃至５６は、より大きなセンタリング開口５２４ａ乃至５６４ａと、より小さなセンタリング開口５２４ｂ乃至５６４ｂとが、１セットのセンタリング開口５２４乃至５６４内で軸方向に隣接して配置されるように積み重ねられている。この場合、リング状スペース６６が構成される。リング状スペース６６は、より大きなセンタリング開口５２４ａ乃至５６４ａのエッジ部から、より小さなセンタリング開口５２４ｂ乃至５６４ｂのほぼエッジ部まで最大で延在するが、この直接のエッジ部は含まない。このリング状スペース６６は、同様にプラスチック５８で充填されている。

【0051】

図６において特に良好に認識可能であるように、接続導体５２乃至５６の１つのみが相互接続装置３８の所定の周方向位置で、より小さな直径を有するセンタリング開口５２４ｂ乃至５６４ｂを構成するように、異なる直径を有するセンタリング開口５２４乃至５６４が分布されている。さらに、センタリング開口５２４乃至５６４は、より小さなセンタリング開口５２４ｂ乃至５６４ｂがそれぞれ、２つのより大きなセンタリング開口５２４ａ乃至５６４ａに続くように、接続導体５２乃至５６のうちの各１つの接続導体に、周方向に分布されている。

【0052】

図２のａ乃至ｃを参照すると分かるように、規則的に分布された半円形のリセス５２６、５４６、５６６が、接続導体５２乃至５６の外周領域に構成されている。リセス５２６、５４６、５６６のスペースは、そこに存在する固定開口５２２乃至５６２を除いて、周方向で閉じている。接続導体５２乃至５６は、２つのリセス５２６、５４６；５２６、５６６；５４６、５６６、およびスペースのみが、所定の周方向位置で軸方向に一致し、射出成形工具内でその位置に、接続導体５２乃至５６のうちの１つを保持することができるように積み重ねられている。図３、図４の封入された相互接続装置において良好に認識可能であるように、プラスチックが導入された後、個々の接続導体５２乃至５６は、この位置で露出されている。接続導体５２乃至５６の、プラスチックで覆われていない領域、特にセンタリング開口５２４乃至５６４の領域、およびリセス５２６乃至５６６の領域において、損失熱を周囲に直接に放出することができるため、接続導体の冷却を改善することができる。

【0053】

図１を参照して説明した電力接続領域５２ｃ、５４ｃ、５６ｃは、同様に、リング状の基体からの径方向延長部として構成され、コイル接続領域５２１、５４１、５６１と比較してより大きな電気的な有効断面を有する。図２、３および５において、これらの延長部は、接続導体５２、５４、５６の径方向外側に構成されている。

【符号の説明】

【0054】

１０ 電気機械
１２ ロータシャフト
１４ ロータ
１６ ステータ
１８ ロータキャリア
２０ ロータ積層スタック
２２ 磁石
２４ ステータキャリア
２６ ステータ積層スタック
３０ ステータヨーク
３２ ティース
３６ ステータコイル
３６ａ、ｂ コイル端部
３８ 相互接続装置
３９ａ 電力エレクトロニクス
３９ｂ 制御エレクトロニクス
３９ｃ エネルギ源
４０、４２ 巻線体
４０ａ、４２ａ 巻線キャリア
４０ｂ、ｃ 脚部
４０ｅ、ｆ 接続素子
４０１ｅ、ｆ 固定ヘッド
４２ｂ、ｃ 脚部
４３ 巻線領域
５２、５４、５６ 接続導体
５２１乃至５６１ コイル接続領域
５２ｂ乃至５６ｂ リセス
５２ｃ乃至５６ｃ 電力接続領域
５２２乃至５６２ 固定開口
５２２ａ乃至５６２ａ より大きな固定開口
５２２ｂ乃至５６２ｂ より小さな固定開口
５２４乃至５６４ センタリング開口
５２４ａ乃至５６４ａ より大きなセンタリング開口
５２４ｂ乃至５６４ｂ より小さなセンタリング開口
５２６、５６６ リセス
５８ プラスチックマトリックス
６０ 固定孔
６２ リング状スペース
６４ センタリング孔
６６ リング状スペース
Ａ 回転軸線

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】