(57)【要約】  本発明は、電子アセンブリと、ステータと、回転電気機械ステータ（２０）用の電気相コネクタ（１０）と、を備える車両用の回転電気機械に関する。電気相コネクタ（１０）は、異なる電気相を回転電気機械ステータ（２０）に、又は回転電気機械ステータ（２０）からそれぞれ伝達するように、電気連結手段（１３０ｂ）の特定の角度構成を備える。各電気連結手段（１３０ｂ）は、導電相トラック（１１０）に電気的に接続される。
2021505117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の回転電気機械であって、
―  前記機械を制御可能な電子アセンブリと、
―  ステータ本体（２１０）を備えるステータ（２０）と、
―  電気相コネクタ（１０）と、
を備えた回転電気機械において、
前記ステータ本体（２１０）は、その２つの軸方向端部（２１１、２１２）の間に形成された複数のノッチ（２１５）と、前記ステータ本体に前記ノッチを介して取り付けられた巻線（２３０）と、を備え、
前記巻線は、相入力／出力部（２３５ａ）を形成する複数の導線部分を備え、
前記電気相コネクタ（１０）は、前記巻線を前記電子アセンブリに電気的にインターフェース接続するように設計され、
前記コネクタは、互いに対して電気的に絶縁された複数の導電相トラック（１１０）を備え、
電気相を前記ステータから又は前記ステータに伝達するように、各導電トラック（１１０）は、一方で前記電子アセンブリの要素に、及び他方で相入力／出力部（２３５ａ）に接続される、
回転電気機械。
【請求項２】
前記導電相トラック（１１０）は、
―  角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、
―  前記角度セグメントの第１端部における電気接続部分（１１１、１１５）であって、前記電子アセンブリとの接続のために実質的に軸方向に沿って延びる電気接続部分（１１１、１１５）と、
―  前記角度セグメントの第２端部における電気連結手段（１３０ｂ）であって、前記巻線（２３０）の相補連結手段と協働する電気連結手段（１３０ｂ）と、
を備える、
請求項１に記載の回転電気機械。
【請求項３】
前記電気連結手段（１３０ｂ）は、少なくとも１つの湾曲突部（１３１、１３２）を備え、前記湾曲突部（１３１、１３２）は、前記巻線の前記相補連結手段に対面するように延びて、後者と電気接点を形成する、
請求項２に記載の回転電気機械。
【請求項４】
前記巻線（２３０）の第１相を第２相に電気的に接続するように、前記導電トラック（１１０）は、前記巻線（２３０）の相補連結手段と協働する補足電気連結手段（１３０ｂ）を有する連結部分（１６０）を更に備える、
請求項２又は３に記載の回転電気機械。
【請求項５】
前記導電トラック（１１０）は、オーバーモールド材料（１４０）により少なくとも部分的にオーバーモールドされる、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電気機械。
【請求項６】
―  前記巻線（２３０）は、中性点（２３５ｂ）を形成する複数の導線部分を更に備え、
―  前記コネクタ（１０）は、少なくとも１つの導電中性トラック（１２０）を備え、前記導電中性トラックは、前記導電相トラック（１１０）に対して電気的に絶縁されるとともに、少なくとも１つの中性点（２３５ｂ）に接続される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電気機械。
【請求項７】
前記導電中性トラック（１２０）は、角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、前記角度セグメントの端部における電気連結手段（１３０ａ）であって、前記巻線（２３０）の相補連結手段と協働する電気連結手段（１３０ａ）と、を備える、
請求項６に記載の回転電気機械。
【請求項８】
前記導電中性トラック（１２０）は複数の角度セグメントを備え、
各角度セグメントは、少なくともその端部の一方において湾曲突部（１３１、１３２）を備え、
前記電気連結手段（１３０ａ）を形成するように、前記湾曲突部（１３１、１３２）は、直接隣接する前記角度セグメントの前記湾曲突部（１３１、１３２）とともに万力を形成する、
請求項６又は７に記載の回転電気機械。
【請求項９】
―  前記巻線（２３０）は、巻線接続点（２３５ｃ）を形成する複数の導線部分を更に備え、
―  前記コネクタ（１０）は、複数の導電接続トラック（１５０）を備え、各導電接続トラックは、前記導電相トラック（１１０）に対して電気的に絶縁されるとともに、前記巻線の単一の相の２つの電気コイル同士の接続、又は前記巻線の単一の相の単一の電気コイルの２つの部分同士の接続を形成するように、少なくとも２つの接続点（２３５ｃ）に接続される、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電気機械。
【請求項１０】
各導電接続トラック（１５０）は、単一の相の前記巻線の２つの接続点同士の直列接続を形成する、
請求項９に記載の回転電気機械。
【請求項１１】
前記導電接続トラック（１５０）は、角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、前記角度セグメントの端部における電気連結手段（１３０ｃ）であって、前記巻線（２３０）の相補連結手段と協働する電気連結手段（１３０ｃ）と、を備える、
請求項９又は１０に記載の回転電気機械。
【請求項１２】
前記巻線は、複数の電導体を備え、
前記巻線は、互いに異なる複数の電気相を形成し、
各電気相は、互いに直列に接続された複数の電導体により形成される、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の回転電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械のステータの標準化、特にそれらの電気制御に関する。特に、本発明は、回転電気機械のステータ用の電気相コネクタ、並びにこのタイプの電気相コネクタを備えるステータに特に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電気機械は、電気エネルギーを機械エネルギーに、又はこの逆に変換し得る、好適には多相の電気機械デバイスである。自動車両の分野における回転電気機械の既知の用途は、オルタネータ、すなわち、車両のバッテリを再充電するように熱機関の機械エネルギーを使用することを可能にする装置である。自動車用の分野における回転電気機械の別の既知の用途は、オルタネータ・スタータ、すなわち、自動車両の熱機関を停止させる、及び自動的に再始動させるための装置であって、例えば、赤信号で短時間停止している間の燃料消費及び汚染を低減可能とする装置である。
【０００３】
したがって、回転電気機械を、電気エネルギーから機械エネルギーを生成し、熱機関を回転させることを目的として、発電機として又はモータとして使用することができる。
【０００４】
既知の方法において、回転電気機械は、ステータの内部で回転するように取り付けられたロータを備えている。ステータは、円筒形のステータ本体と複数の電気相を有する巻線とを備えている。各電気相は、ステータ本体の周囲に軸方向に巻き付けられた複数の電導体により形成される。巻線は、電子アセンブリ、特にパワーモジュールに、巻線の相入力／出力部を形成する一部の電導体の自由端部において電気的に接続される。
【０００５】
回転電気機械のタイプにより、ステータの形状及び／又は技術的特性は異なっている。非限定的な例として、回転電気機械の電気相の数やその用途に応じて、ステータを電子アセンブリに接続可能とする相入力／出力部の個数、幾何学的形状、及び角度配向は、回転電気機械毎に異なる。
【０００６】
回転電気機械のこのように多大な多様性により、全て異なる多数のステータを設計し製造しなくてはならない。なぜならば、構造や使用方法のそれぞれに適した電気接続インターフェースを提供する必要があるからである。この結果、製造コストが増加している。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題を少なくとも大幅に解決し、且つ他の利点をもたらすように、回転電気機械のステータ用の新しい電気相コネクタを提案することである。
【０００８】
特に、本発明の目的は、ステータ本体及びその巻線の製造を標準化し得ることである。
【０００９】
本発明の他の目的は、種々の電気連結の実現を容易にすることにより、回転電気機械の所与のファミリーのステータを製造するための方法を簡単にすることである。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、上述の目的のうちの少なくとも１つは、
車両用の回転電気機械であって、前記機械を制御可能な電子アセンブリと、その２つの軸方向端部の間に形成された複数のノッチを有するステータ本体を備えるステータと、前記ノッチを介して前記ステータ本体に取り付けられる巻線と、
を備えた回転電気機械において、
前記巻線は、相入力／出力部を形成する複数の導線部分と、前記巻線を前記電子アセンブリに電気的にインターフェース接続するように設計された前記電気相コネクタとを備え、
前記コネクタは、互いに対して電気的に絶縁された複数の導電相トラックを備え、
電気相を前記ステータから又は前記ステータに伝達するように、各導電トラックは、一方で前記電子アセンブリの要素に、及び他方で相入力／出力部に接続される、
回転電気機械により達成される。
【００１１】
したがって、本発明の第１態様による電気相コネクタにより、電気機械ステータを、それが協働する電子アセンブリの電気回路にインターフェース接続することが可能になる。電気コネクタは、電気機械の各電気相を、その動作を制御する電気回路に接続し得る。したがって、電気機械がモータとして使用される場合、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するように、電気相コネクタは、ステータの電気相に電力を供給して、ロータ回転させる回転磁場を生成し得る。また、電気機械がオルタネータとして使用される場合、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するように、電気相コネクタは、ステータで生成されロータの回転により誘導された電流を回復させ得る。
【００１２】
したがって、本発明の第１態様による電気相コネクタにより、標準的な電気コネクタを有するステータの設計及び製造を標準化することができる。全てのモデルに共通であるステータに組み込むことにより、本発明の第１態様による電気相コネクタの幾何学的形状及び／又は構成のみが、それが協働する電気回路に応じて、及び／又は前記ステータが一体化される自動車両等のその環境に応じて適合される。
【００１３】
また、この有利な構成により、製造コストを削減し得るとともに、電気相及び／又は電気機械用のこのタイプのコネクタの製造が簡略化され得る。
【００１４】
前述のように電気機械を制御する、又は電気機械のロータの回転により誘導された電力信号を回復させることを目的として、電力信号をステータに又はステータから、より具体的には、ステータの電気相のうちの１つに伝達するように、電気巻線と相コネクタとの接続は、好適には、導電相トラックと一体の電気連結手段を介して形成される。好適には、「一体」とは、電気連結手段が対応する導電トラックに機械的に接続されている、好適には、且つそれらが対応する前記トラックに電気的に接続されていることを意味する。多相電気機械のインターフェース接続の文脈において、異なる電位を伝達可能とするために、各導電トラック−及び各対応する電気連結手段−は、他の導電トラックに対して絶縁されていることを理解されたい。
【００１５】
また、本発明の第１態様による電気相コネクタは、第２側を介して電子アセンブリの電気回路に電気的に接続されるように構成される。これにより、導電トラックは、電子アセンブリの電力回路にそれぞれ電気的に接続される。電気相コネクタを電力回路に電気的に接続するための特定の手段について、本発明の特定の変形実施形態において以下により詳細に説明する。
【００１６】
本発明の第１態様による電気相コネクタは、以下の改良点の少なくとも１つを含み得る。これらの改良点を形成する技術的特徴は、単独で又は組み合わせて採用され得る。
―  各導電性トラックは、中心軸を中心とする円形の輪郭に従って延びる。一実施形態によれば、各導電トラックが延びる円形の輪郭は、円の角度セグメント（扇型）タイプのものであり、前記円形の輪郭は開放している。
―  導電相トラックの少なくとも一部は、電気接続部分を備える。好適には、本発明の第１態様による各導電相トラックは、電気接続部分を備える。この構成により、電気相コネクタ及び／又は電気機械のステータを電気回路にインターフェース接続することが容易化される。
―  有利には、第１変形実施形態によれば、電子アセンブリの要素を電気相コネクタにネジ留めする、及び／又は溶接する、及び／又はクリンプ留めすることを容易とするように、少なくとも１つの電気接続部分は、雌コネクタの形状にある接続端子である。第２変形実施形態によれば、少なくとも１つの電気接続端子は、雄コネクタの形状にある。
―  電気接続部分の変形実施形態のいずれとも両立する第１実施形態によれば、少なくとも１つの電気接続部分は、導電トラックの本体に対して実質的に軸方向に突出して延びる。
―  電気機械を電気回路にインターフェース接続しやすくするように、各少なくとも１つの電気接続部分は、中心軸に対して外側にある周辺輪郭に沿って配置される。
―  各導電トラックは、角度セグメントの形状にある。この構成により、各導電トラック間の電気的絶縁が特に容易とされる。各角度セグメントは、中心軸を中心として延びる。好適には、全ての導電トラックが、中心軸に対して同一の径方向距離を置いて延びる。
―  各導電相トラックは、角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、前記角度セグメントの第１端部における電気接続部分であって、前記電子アセンブリとの接続のために実質的に軸方向に沿って延びる電気接続部分と、前記角度セグメントの第２端部における電気連結手段であって、前記巻線の相補連結手段と協働する電気連結手段と、を備える。この構成により、一方で―電気連結手段を介して―電気相コネクタが協働するように設計されたステータとの電気インターフェース接続、及び他方で電気接続端子を介した電気回路との電気インターフェース接続が容易とされ得る。
―  電気連結手段は、相補形状の係合により、例えば、嵌合、一体取付け、又は溶接により、前記電気相コネクタをステータに一体とするように構成されている。第１変形例によれば、電気連結手段は雌型である。第２代替変形例によれば、第１電気連結手段は、雄型である。
―  前記電気連結手段は、少なくとも１つの湾曲突部を備え、前記湾曲突部は、前記巻線の前記相補連結手段に対面するように延びて、後者と電気接点を形成する。例えば、電気連結手段は、第１湾曲突部、及びこの第１湾曲突部に対面配置された第２湾曲突部から形成される万力の形式のものである。２つの湾曲突部は、巻線の相補連結手段が前記突部の間に挿入されるように互いに間隔を空けている。換言すれば、各湾曲突部は、電気相コネクタのステータに対面する面とは反対側に軸方向に湾曲している。或いは、電気連結手段は、巻線の相補連結手段に対面して延び、後者との電気接点を形成する単一の湾曲突部を備える。
―  前記導電トラックは、オーバーモールド材料によりオーバーモールドされる。オーバーモールド材料は、好適には、電気絶縁性を有する材料、例えばプラスチックである。
―  前記巻線の第１相を第２相に電気的に接続するように、前記導電トラックのうちの少なくとも１つは、前記巻線の相補連結手段と協働する補足電気連結手段を有する連結部分を更に備える。これにより、相コネクタ、特に三角形タイプの連結により、相間の電気的連結が達成され得る。
―  第１代替実施例によれば、連結部分は、導電トラック本体を延長する円の円弧に従って延び得る。別の代替例によれば、連結部分は、前記本体と平行に延びる円の円弧に従って延び得る。換言すれば、連結部分は、トラック本体が延びる円周の部分より大きい又は小さい直径を有する円周の部分に亘って延びる。
【００１７】
本発明の第２態様によれば、前記巻線は、中性点を形成する複数の導線部分を更に備える。第２態様によれば、前記コネクタは、少なくとも１つの導電中性トラックを備え、前記導電中性トラックは、前記導電相トラックに対して電気的に絶縁されるとともに、少なくとも１つの中性点に接続される。
【００１８】
導電相トラックと同様に、導電中性トラックは、基準電位を形成するように、導電中性トラックと一体の電気連結手段を介して、巻線に接続される。
【００１９】
導電中性トラックにより伝達される基準電位は、例えば、電気接地としても知られる、電気機械の各電気相用の中性基準信号である。
【００２０】
本発明の第２態様による電気相コネクタは、以下の改良点の少なくとも１つを含み得る。これらの改良点を形成する技術的特徴は、単独で又は組み合わせて採用され得る。
―  各導電トラックは、中心軸を中心とする円形の輪郭に従って延びる。一実施形態によれば、各導電トラックが延びる円形の輪郭は、円の角度セグメントタイプのものであり、前記円形の輪郭は開放している。
―  各導電トラックは、角度セグメントの形状にある。各角度セグメントは、中心軸を中心として延びる。好適には、全ての導電トラックは、中心軸に対して同一の径方向距離を置いて延びる。
―  各導電中性トラックは、角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、前記角度セグメントの端部における電気連結手段であって、巻線の相補連結手段と協働する電気連結手段と、を備える。
―  電気連結手段は、相補形状の係合により、例えば、嵌合、一体取付け、又は溶接により、前記電気相コネクタをステータに一体とするように構成される。第１変形例によれば、電気連結手段は雌型である。第２代替変形例によれば、第１電気連結手段は、雄型である。
―  電気連結手段は、第１湾曲突部、及びこの第１湾曲突部に対面配置された第２湾曲突部から形成される万力の形式のものである。２つの湾曲突部は、巻線の相補連結手段が前記突部の間に挿入されるように互いに間隔を空けている。換言すれば、各湾曲突部は、電気相コネクタのステータに対面する面とは反対側に軸方向に湾曲している。
―  有利には、単一の第１電気連結手段の湾曲突部は、両者とも単一の角度セグメントと一体である。或いは、導電中性トラックは、複数の角度セグメントを備える。電気連結手段を形成するように、各角度セグメントは、少なくともその端部のうちの一方に、直接隣接する角度セグメントの湾曲突部とともに万力を形成する湾曲突部を備える。
【００２１】
本発明の第３態様によれば、前記巻線は、巻線接続点を形成する複数の導線部分を更に備える。第３態様によれば、前記コネクタは、複数の導電接続トラックを備え、各導電接続トラックは、前記導電相トラックに対して電気的に絶縁されるとともに、前記巻線の単相（単一の相）の２つの電気コイル同士の接続、又は前記巻線の単相の単一の電気コイルの２つの部分同士の接続を形成するように、少なくとも２つの接続点に接続される。
【００２２】
例えば、単一のコイルの２つの部分の接続は、単一のコイル内で１８０°の電気角度を形成する転回部分を形成する。この部分により、特に相において電流の方向を逆にすることができる。
【００２３】
本発明の第３態様の一例によれば、各導電接続トラックは、単相（単一の相）の巻線の２つの接続点間の直列接続を形成する。
【００２４】
導電中性トラックと同様に、導電接続トラックは、導電接続トラックと一体の電気連結手段を介して、巻線に接続される。
【００２５】
本発明の第３態様による電気相コネクタは、以下の改良点の少なくとも１つを含み得る。これらの改良点を形成する技術的特徴は、単独で又は組み合わせて採用され得る。
―  各導電トラックは、中心軸を中心とする円形の輪郭に従って延びる。一実施形態によれば、各導電トラックが延びる円形の輪郭は、円の角度セグメントタイプのものであり、前記円形の輪郭は開放している。
―  各導電トラックは、角度セグメントの形状にある。各角度セグメントは、中心軸を中心として延びる。好適には、全ての導電トラックは、中心軸に対して同一の径方向距離を置いて延びる。
―  各導電接続トラックは、角度セグメントの形状にある導電トラック本体と、前記角度セグメントの端部における電気連結手段であって、巻線の相補連結手段と協働する電気連結手段と、を備える。
―  電気連結手段は、相補形状の係合により、例えば、嵌合、一体取付け、又は溶接により、前記電気相コネクタをステータに一体とするように構成される。第１変形例によれば、電気連結手段は雌型である。第２代替変形例によれば、第１電気連結手段は、雄型である。
―  電気連結手段は、第１湾曲突部、及びこの第１湾曲突部に対面配置された第２湾曲突部から形成される万力の形式のものである。２つの湾曲突部は、巻線の相補連結手段が前記突部の間に挿入されるように互いに間隔を空けている。換言すれば、各湾曲突部は、電気相コネクタのステータに対面する面とは反対側に軸方向に湾曲している。
―  有利には、単一の第１電気連結手段の各湾曲ラグは、両者とも単一の角度セグメントと一体である。
【００２６】
全ての実施形態と両立する実施形態によれば、導電中性トラック、及び／又は導電位相トラック、及び／又は導電接続トラックは、同一の径方向平面に配置される。或いは、前記トラックは、それぞれ各径方向平面に配置される。また或いは、前記トラックは、同じ又は異なり得る単数又は複数の径方向平面にそれぞれ配置される。例えば、導電位相トラックは、第１径方向平面に配置され、導電中性トラックは、同一の第１平面、及び前記第１平面とは異なる第２径方向平面に配置される。
【００２７】
全ての実施形態と両立する実施形態によれば、導電トラックは、同一の円周に配置される。或いは、前記トラックは、それぞれ各円周に、すなわち他のトラックの径方向外側又は内側に配置される。また或いは、前記トラックは、同じ又は異なり得る単数又は複数の円周にそれぞれ配置される。
【００２８】
全ての実施形態と両立する実施形態によれば、導電トラックは、導電性を有する金属材料、例えば銅から作製される。
【００２９】
全ての実施形態と両立する実施形態によれば、導電トラックの各部分は、必要な構成に従って形成されるべく屈曲される薄い金属ストリップにより形成される。
【００３０】
全ての実施形態と両立する実施形態によれば、前記巻線は、複数の電導体を備え、前記巻線は、互いに異なる複数の電気相を形成し、各電気相は、互いに直列に接続された複数の電導体により形成される。例えば、各電気相は、バー又は「U」字形状にある複数の電導体から形成される。
【００３１】
例えば、電気機械ステータの巻線は、６つの電気相を備える。
【００３２】
例えば、電気機械は、オルタネータ、又はオルタネータ・スタータ、又は可逆機、又は電動機のタイプである。
【００３３】
全ての可能な組み合わせに従って、本明細書に記載される任意の異なる特徴を組み込む本発明の様々な実施形態が提供される。
【００３４】
本発明の他の特徴及び利点が、一方では以下の説明から、他方では添付の概略図を参照してなされる非限定的な複数の実施形態からも明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態による回転電気機械の断面図。
【図２】本発明による電気機械のステータの第１実施形態の斜視図。
【図３】図２の相コネクタの斜視図。
【図４】本発明による電気相コネクタの第２実施形態の斜視図。
【図５】図４の相コネクタの第２例の変形実施形態の斜視図。
【図６】本発明による電気相コネクタの第３実施形態の斜視図。
【図７】本発明によるステータの一例の斜視図。
【図８】本発明による相コネクタの第４実施形態、及びその関連するステータの一例の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の特徴、変形例、及び種々の実施形態は、それらが両立しない、又は相互に排他的でない限り、種々の組み合わせに従って互いに関連付けられ得ることを理解されたい。特に、以下に説明する特性の選択のみを含む本発明の変形例が、この特性の選択が技術的利点を十分に提供するか本発明を従来技術から区別するのに十分である場合に想定され得る。
【００３７】
特に、説明する全ての変形例及び全ての実施形態を互いに組み合わせることができる。但し、技術的観点から、この組み合わせに反しない場合に限る。
【００３８】
図面において、複数の図面に共通の要素には同一の参照符号を付す。
【００３９】
回転電気機械１１の実施形態を、図１を参照して説明する。回転電気機械１１は、ケース１４を備えている。また、このケースの内部において、回転電気機械１１は、シャフト１３と、このシャフトと回転に関して一体であるロータ１２と、このロータ１２を取り囲むステータ２０と、を備えている。ロータの回転運動は、軸Ｏを中心として生じる。本例において、ケース１４は、一体に組み付けられた前方フランジ１６と後方フランジ１７とを備えている。これらのフランジ１６、１７は中空形状を有し、それぞれが、シャフト１３を回転可能に取り付けるための各ボールベアリング１８、１９に連結されたベアリングを中央で支持している。プーリ１５が、シャフト１３の前端に固定されている。このプーリにより、回転運動をシャフト１３に伝達したり、シャフトがその回転運動をベルトに伝達したりすることができる。また、本例において、シャフト１３の後端は、コレクタ２２に属するコレクタリング２１を支持している。ブラシホルダ２４に属するブラシ２３は、コレクタリング２１に摩擦接触するように配置されている。ブラシホルダ２４は、電圧レギュレータ（図示せず）に接続されている。更に、フランジ１６、１７は、空気通路用の開口を備え得る。この目的は、ロータ１２の軸方向前面、すなわち前方フランジ１６における前方ファン２５の回転により、及びロータの軸方向後面、すなわち後方フランジ１７における後方ファン２６の回転により生じた空気の循環によって機械を冷却可能とすることである。本例において、ロータ１２は、爪付きロータである。ロータは２つのマグネットホイール３１を備えている。或いは、ロータ１２は、例えば１組のメタルプレートの形状にある本体であって、永久磁石を収容するための凹部を備えた本体から形成され得る。
【００４０】
図２を参照して、本発明の第２態様による電気機械のステータ２０の実施形態について説明する。前記ステータ２０は、
‐円筒形状及び軸方向延長線Ｏを有するステータ本体２１０と、
‐ステータ本体２１０の周囲に軸方向に巻き付けられた複数の電導体２２０を備える巻線２３０と、
を備えている。
前記ステータ本体２１０は、その２つの軸方向端部２１１、２１２の間に形成された複数のノッチ２１５を備えている。
各電導体２２０は、複数のノッチ２１５に沿って軸方向に延びている。巻線は、互いに異なる複数の電気相を形成している。各電気相は、対応するノッチ２１５において互いに対して直列に取り付けられた複数の電導体２２０から形成されている。電導体のアセンブリは、ノッチ２１５において延びる部分と、前方シニョン（前方束部）２３１及び後方シニョン（後方束部）２３２を形成するようにステータ本体２１０の各軸方向端部からそれぞれ延びる２つの部分と、を備えている。
【００４１】
また、巻線は、電気相入力／出力部２３５ａを形成する複数の第１電気コネクタを備えている。各電気相入力／出力部２３５ａは、電導体２２０のうちの１つに電気的に連結されるとともに、シニョンに対して、好適には後方シニョンに対して軸方向Ｏに突出して延びている。
【００４２】
再び図２を参照して、電気相コネクタ１０の第１例について説明する。このコネクタは、電気連結手段１３０ｂを備えている。電気連結手段１３０ｂは、それらに対面するように配置された相入力／出力部２３５ａとそれぞれ一体にされている。電気相コネクタ１０については、図３乃至８を参照して以下により詳細に説明する。ステータ２０が電子アセンブリ３６の電気回路に接続されると、相入力／出力部２３５ａにより、前記ステータ２０の巻線を形成する電導体が給電され得る。特に、各相入力／出力部２３５ａにより、異なる相に電力を供給することができる。したがって、この多相電源によって、電気機械のロータの回転をより良好に制御することができるとともに、特に前記ロータのトルクを増加させることができる。
【００４３】
図３乃至８を参照して、電気相コネクタ１０の異なる実施形態について説明する。
【００４４】
このタイプの電気相コネクタ１０は、互いに対して電気的に絶縁された複数の導電相トラック１１０を備えている。電気相コネクタ１０が前記ステータ２０に取り付けられると、各導電トラック１１０により、異なる電気相を、電気機械のステータ２０から、又はステータ２０に伝達することができる。また、コネクタは、電気相コネクタ１０が前記ステータ２０に取り付けられた場合に、ステータ２０の相補連結手段２３５ａと協働するように設計された電気相連結手段１３０ｂを備えている。各電気連結手段１３０ｂは、導電相トラックのうちの１つと一体となっている。本例において、ステータ２０の相補連結手段は、相入力／出力部２３５である。この目的は、電気機械の各電気相に対する電気的連続性を、一方で電子アセンブリ３６の電気回路において、そして他方で前記電気機械のステータ２０の電気相コネクタにおいて確保することである。
【００４５】
図２及び３に示す第１実施形態において、電気相コネクタ１０は、基準電位の伝達を可能とすることで導電中性トラックを形成する少なくとも１つの第２導電トラック１２０を備えている。また、コネクタは、第２電気連結手段１３０ａを備えている。第２電気連結手段１３０ａは、導電中性トラック１２０と一体であるとともに、電気相コネクタ１０が前記ステータ２０に取り付けられた場合に、ステータ２０の相補連結手段２３５ｂと協働することができる。本例において、ステータ２０の相補連結手段は、中性点２３５ｂである。相入力／出力部２３５ａと同様に、巻線は、相入力／出力部２３５ａに対して電気的に絶縁された複数の中性点２３５ｂを備えている。各中性点２３５ｂは、それと対面配置された相コネクタの電気連結手段１３０ａと、好適には機械的及び電気的に一体とされている。
【００４６】
相補的に、異なる連結手段は、限定されない方法で前記電気相コネクタ１０を前記ステータ２０に一体とすることで、電気相コネクタ１０をステータ２０に機械的に連結することができる。
【００４７】
有利には、導電トラック１１０、１２０は、最小の抵抗率を確保するように、導電性金属材料から作製される。好適には、選択される金属材料は銅である。導電トラック１１０、１２０は、中心軸Ｏを中心として延びるとともに、全体的に円形のプロファイルにより外周で画定されている。電気相コネクタ１０の外周輪郭は、好適には、電気機械のステータの２０の外周輪郭と一致する。
【００４８】
導電中性トラック１２０は、特に、中心軸を中心とするこのタイプの輪郭を形成する単数又は複数の角度セグメントにより形成されている。第１導電トラック１２０が軸Ｏを中心とする複数の角度セグメントにより形成される場合、前記第１導電トラック１２０を形成する全てのセグメントに対して同じ電位を確保するように、各セグメントは、好適には、他のセグメントに電気的に接続される。変形例として、コネクタは、２つの独立した相システムを備え得る。これは、例えば、それぞれが前述の導電中性トラック１２０を備える二重三相機械の場合である。図２及び３に示す例において、電気相コネクタ１０は、２つの導電中性トラック１０を備え、各導電中性トラック１０は、角度セグメントの形状を取る４つの部分により形成されている。
【００４９】
導電トラック１２０の各部分は、必要な構成に従って形成されるべく屈曲される薄い金属ストリップにより形成されている。したがって、薄い金属ストリップは、中心軸Ｏに垂直な平面上の中心軸Ｏにより与えられた方向を取る非常に小さい厚さを有する薄いストリップの形状にある。前記トラック１２０を形成する薄い金属ストリップは、前記軸Ｏに対して径方向である方向に従う幅を有し、当該幅はその厚さより大きく、且つ中心軸を中心とする延在長さより顕著に小さい。換言すれば、導電トラックを形成する薄い金属ストリップの厚さは、その幅より非常に小さく、例えば５倍を超えて小さく、前記薄い金属ストリップの幅は、軸Ｏを中心とするその延在長さより非常に小さい、例えば２０倍を超えて小さい。
【００５０】
導電トラック１２０は、中心軸Ｏに実質的に垂直な単一の平面上に主に延びている。より具体的には、第１導電トラック１２０は、中心軸Ｏを中心とする全体として円形の輪郭に従って延びている。図２及び３に示す導電トラック１２０が延びる円形の輪郭は、開放している。したがって、各導電トラック１２０は、互いに接続されていない２つの端部を有している。
【００５１】
導電トラック１２０は、導電トラック１２０をステータ２０に接続するように、複数の第１電気連結手段１３０ａを備えている。図２及び３に示す例において、各導電トラック１２０は、３つの電気連結手段１３０ａを備えている。例えば、導電トラック１２０の各電気連結手段１３０ａは、前記トラック１２０の第２セグメント１２２ａより径方向外側に位置する第１セグメント１２２ｂにより形成されている。導電トラック１２０の全ての電気連結手段１３０ａは、例えば、中心軸Ｏから同一の径方向距離を置いて配置された第１セグメント１２２ｂ上に形成されている。また、例えば、導電トラック１２０の全ての第１セグメント１２２ｂは、導電トラック１２０の第２セグメント１２２ａの径方向外側に配置されている。
【００５２】
図２により具体的に示すように、第１電気連結手段１３０ａは、ステータ２０の巻線の中性点２３５ｂとの相補形状の係合により、例えば、嵌合、一体取付け、又は溶接により、前記電気相コネクタ１０をステータ２０に一体とするように構成されている。より具体的には、各第１電気連結手段１３０ａは万力を形成している。このタイプの万力は、第１湾曲突部１３１、及びこの第１湾曲突部１３１に対面配置された第２湾曲突部１３２から形成される。２つの湾曲突部１３１、１３２は、ステータ２０の対応する中性点２３５ｂが導入され得る間隔を残すべく互いに間隔を空けている。有利には、電気連結手段１３０ａの万力を形成する各湾曲突部１３１、１３２は、湾曲突部が延び出る導電中性トラック１２０の部分に対して、各湾曲突部１３１、１３２の端部が軸方向に突出して延びるように、軸方向に湾曲している。図２及び３に示すように、各第１導電トラック１２０は、複数の角度セグメントを備え、その各端部が湾曲突部１３１、１３２により形成されている。導電トラック１２０の２つの隣接する角度セグメントの２つの湾曲突部１３１、１３２が、前述の第１電気連結手段１３０ａを形成している。
【００５３】
導電中性トラックと同様に、導電相トラック１１０は、中心軸Ｏを中心とする全体として円形の輪郭に従って延びている。電気相コネクタ１０が接続されるように設計されたステータ２０から、又はステータ２０に、異なる電気相を伝達することができるように、各導電相トラック１１０は、他の相トラック及び導電中性トラック１２０に対して電気的に絶縁されている。図２及び３に示す例において、電気相コネクタ１０は、６つの導電相トラック１１０を備えている。
【００５４】
各導電相トラック１１０は、必要な構成に従って形成されるべく屈曲される薄い金属ストリップにより形成されている。したがって、薄い金属ストリップは、中心軸Ｏにより与えられた方向で取られた非常に小さい厚さを有する薄いストリップの形状を取っている。中心軸Ｏに垂直な平面において、各導電トラック１１０を形成する薄い金属ストリップは、前記中心軸Ｏに対して径方向である方向に従って取られた幅を有し、当該幅はその厚さより大きく、且つ中心軸Ｏを中心とする延在長さより顕著に小さい。換言すれば、各導電トラック１１０を形成する薄い金属ストリップの厚さは、その幅より非常に小さく、例えば５倍を超えて小さく、前記薄い金属ストリップの幅は、中心軸Ｏを中心とするその延在長さより非常に小さい、例えば２０倍を超えて小さい。
【００５５】
有利には、導電トラック１１０を形成する薄い金属ストリップは、導電トラック１２０を形成する金属ストリップと同一の厚さ及び幅を有する。また好適には、導電トラック１１０を形成する薄い金属ストリップは、導電トラック１２０を形成する材料と同じ材料から構成される。
【００５６】
全ての導電トラック１１０は、一方で中心軸Ｏに実質的に垂直な単一の平面上に延び、他方で軸方向Ｏに延びている。より具体的には、各導電トラック１２０は、中心軸Ｏを中心とする円形セグメントに従って延びる第１部分１１２と、軸方向Ｏに延びる第１部分１１１と、を備えている。各第２導電トラック１１０の第２部分１１１は、少なくとも対応する第１部分１１２の端部のうちの一方に配置されている。
【００５７】
各導電トラック１１０をステータ２０に接続するように、導電トラック１１０は、それぞれ第２電気連結手段１３０ｂを備えている。導電トラック１１０の第２電気連結手段１３０ｂは、例えば、異なる直径上に配置される。或いは、導電トラック１１０の第２電気連結手段１３０ｂは、中心軸Ｏから同一の径方向距離を置いて配置される。また例えば、第２電気連結手段３０ｂ及び第１電気連結手段１３０ａは、例えば異なる直径上に配置される。或いは、第1電気連結手段１３０ａ及び全ての第２電気連結手段１３０ｂは、中心軸Ｏから同一の径方向距離を置いて配置され得る。
【００５８】
図２により具体的に示すように、第２電気連結手段１３０ｂは、ステータ２０の巻線の相入力／出力部２３５ａとの相補形状の係合により、例えば、嵌合、一体取付け、又は溶接により、前記電気相コネクタ１０をステータ２０に一体とするように構成されている。より具体的には、第１連結手段１３０ａを参照して説明したように、各第２電気連結手段１３０ｂは、ステータ２０の対応する相入力／出力部２３５ａが導入され得る万力を形成している。好適には、第２連結手段１３０ｂを形成する各湾曲突部１３１、１３２は、第１部分１１２が延び出る導電相トラック１１０に対して、各湾曲突部１３１、１３２の端部が軸方向に突出して延びるように、軸方向に湾曲している。
【００５９】
前述のように、電気相コネクタ１０が協働するように設計された電子アセンブリ３６の電気回路への電気接続を容易にするように、導電トラック１１０の第２部分１１１は、前記トラック１１０の対応する第１部分に対して軸方向に突出して延びている。有利には、図２に示すように、導電トラック１１０の第２部分１１１は、電気接続端子１１５を備え得る。電子アセンブリの対応するパワーモジュールを電気相コネクタ１０に電気接続するための手段の溶接及び／又はクリンプ留め及び／又はネジ留めを容易にするように、有利には、電気接続端子１１５は雌コネクタの形状にある。
【００６０】
有利には、電気相コネクタ１０の導電相トラック１１０の全ての第２部分１１１、及び／又は前記電気相コネクタ１０の全ての電気接続端子１１５は、中心軸Ｏに対して、前記電気相コネクタ１０の外周輪郭に沿って同一の径方向距離を置いて配置される。
【００６１】
全ての導電トラック１１０の各第１部分１１２は、有利には、中心軸Ｏを中心として前記中心軸Ｏに対して同一の径方向距離を置いて延びる角度セグメントの形状を取る。
【００６２】
第１部分１１２の第１端部において、各導電トラック１１０は、２つの電気連結手段１３０ｂのうちの１つを備え、第２端部において、各導電トラック１１０は、電気接続端子１１５及び／又は第２軸方向延在部分１１１を備えている。
【００６３】
例えば、全ての第１電気連結手段１３０ａ、及び、第２導電トラックの全ての第２電気連結手段１３０ｂ、及び全ての電気接続端子１１５、及び／又は全ての対応する第２軸方向延在部分１１１は、中心軸Ｏから同一の径方向距離を置いて配置される。或いは、これらの要素は、それぞれ異なる円周上に、したがって、中心軸Ｏから異なる径方向距離を置いて配置され得る。
【００６４】
図示の実施形態において、導電相トラック１１０は、導電中性トラック１２０の軸方向上方に配置されている。或いは、導電相トラック１１０は、全て導電中性トラック１２０の第２セグメント１２２ａの径方向下方に配置され得る。また或いは、トラック１１０、１２０のうちの一方の一部分のみが、他方のトラックの他の部分の径方向下方及び／又は上方に配置され得る。
【００６５】
再び図示例において、導電相トラック１１０は、全て導電中性トラック１２０の第２セグメント１２２ａの径方向外側に配置されている。或いは、導電相トラック１１０は、全て導電中性トラック１２０の第２セグメント１２２ａの径方向内側に配置される。また或いは、トラック１１０、１２０のうちの一方の一部分のみが、他方のトラックの他の部分の径方向内側及び／又は外側に配置され得る。
【００６６】
図２に示す実施形態において、導電トラック１１０、１２０は、好適には電気的絶縁性を有するオーバーモールド材料１４０、例えばプラスチックによりオーバーモールドされている。したがって、図２の相コネクタ１０及び図３の相コネクタ１０は、このオーバーモールド材料１４０の存在によってのみ互いに異なっている。
【００６７】
図４及び５は、電気相コネクタ１０の第２実施形態を示す。このコネクタは、導電相トラック１１０の第２軸方向延在部分１１１及び／又は電気接続ターミナル１１５の角度構成によってのみ、第１例のものと異なる。その他の特性は第１実施形態と同一である。また、図４の相コネクタ１０と図５のものとは、オーバーモールド材料１４０の存在によってのみ互いに異なっている。
【００６８】
第２軸方向延在部分１１１及び／又は電気接続端子１１５のこの新しい角度構成により、ステータ２０を電子アセンブリ３６のパワーモジュールの配置に適合させつつ、電子アセンブリの構造に関係なく相入力／出力部２３５ｂの角度配置が同じであるという標準的なステータ巻線を有することが可能となる。
【００６９】
図６及び７に示す第３実施形態によれば、ステータは、三角形タイプの連結を有する。すなわち、図２乃至５に示す星形連結と異なり、相コネクタ１０は導電中性トラック１１０を備えず、巻線２３０は中性点２３５ｂを備えていない。
【００７０】
この第３例において、図６は、複数の導電相トラック１１０を備える電気相コネクタ１０の一例を示す。本例において、導電トラックは、オーバーモールド材料によりオーバーモールドされていない。或いは、図２及び５の例におけるコネクタ１０と同様に、前記トラックはオーバーモールド材料１４０によりオーバーモールドされ得る。図７は、図６の相コネクタ１０が取り付けられ得る標準的なステータ２０の例を示す。
【００７１】
第３例において、導電相トラック１１０のうちの少なくとも１つが、第１部分１１２により形成される前記トラックの本体から延びる連結部分１６０を備えている。好適には、各導電トラック１１０が、連結部分１６０を備える。各連結部分１６０は、自由端部に、巻線の相入力／出力部１３５ａを有する連結手段１３０ｄを備えている。前記手段１３０ｄは、連結手段１３０ｂと同一であり得る。したがって、各導電トラック１１０により、巻線の相を電子アセンブリ３６に接続することが可能となるとともに、三角形状の連結を形成するように巻線の２つの層を互いに接続することが可能となる。連結部分１６０は、円の同じ弧を形成するように、第１部分１１２と同じ円周に従って延び得る。或いは、連結部分１６０は、第１部分１１２に対して径方向内側及び／又は径方向外側に延び得る。また或いは、連結部分１６０の単一の部分のみが、第１部分１１２の径方向内側及び／又は外側に配置され得る。同様に、連結部分１６０は同じ径方向面上に延び得る、又は連結部分１６０は第１部分１１２を含む径方向面の下方又は上方に位置する異なる径方向平面に少なくとも部分的に配置され得る。各導電相トラック１１０は、同一のコネクタ１０の他の導電相トラックの構造と異なる構造を有し得る。又は、変形例として、各導電相トラック１１０は、同一の構造を有し得る。
【００７２】
本例においても、導電トラック１１０の連結手段１３０ｂは、巻線の対応する相入力／出力部２３５ａに溶接され得る湾曲部分１３１のみによって形成される。或いは、連結手段１３０ｂは、上述のように２つの湾曲部分１３１、１３２を備えた万力により形成され得る。同様に、前述の連結手段１３０ａ、１３０ｂは、巻線の対応する部分に溶接される単一の湾曲部分を備え得る。
【００７３】
図８は、コネクタ１０及びステータ２０の第４実施形態を示す。ここでは、ステータは、相入力／出力部１３５ａと中性点１３５ｂとを備え、コネクタは、導電相トラック１１０と導電中性トラック１２０とを備えている。本例において、巻線は、巻線接続点２３５ｃも備えている。巻線接続点２３５ｃは、巻線の電導体２２０のうちの１つと電気的に接続されるとともに、シニョン（束部）に対して、好適には後方シニョンに対して軸方向Ｏに突出して延びている。中性点２３５ｂと同様に、接続点２３５ｃは、電気相コネクタ１０の導電接続トラック１５０に、前述の導電中性トラック１２０の連結手段１３０ａと同様であり得る連結手段１３０ｃによって接続されている。これらの接続点２３５ｃは、巻線２３０の単相（単一の相）の２つの電気コイル同士の接続部、又は単一のコイル内で１８０°の電気角度を形成する転回部分を形成し得る。
【００７４】
したがって、本例において、電気相コネクタ１０は、導電中性トラック１２０と同じ方法で形成可能な複数の導電接続トラック１５０を備えている。これらの導電トラックは、それぞれ、特に角度セグメントの形状で延びる本体と、巻線の各連結手段２３５ｃと協働するように前記本体の端部にそれぞれ配置された少なくとも２つの連結手段１３０ｃと、備えている。これらの連結手段１３０ｃは、第１又は第２実施形態の前記連結手段１３０ａ、１３０ｂのような万力の形状、又は第３実施形態の前記連結手段１３０ｂのような単一の湾曲部分の形状を有し得る。
【００７５】
或いは、図８の本実施形態は、三角形タイプの連結を有する、すなわち中性点１３５ｂを有さないステータにも適用され得る。そして、コネクタ１０は、導電相トラック１１０と導電接続トラック１５０とを備え得る。
【００７６】
第３及び第４実施形態において、ステータ２０の巻線２３０を変更することなく電子アセンブリの特定の配置に対応するように、軸方向延在部分１１１を有する第２部分１１１及び／又は導電相トラック１１０の電気接続端子１１５の角度配置を変更することができる。
【００７７】
したがって、完全な回転電気機械の製造と比較して、本発明は、ステータにより形成されるベースが機械の複数のモデルと同一の回転電気機械であって、その電気インターフェース装置のみが電子アセンブリの配置に応じて変更される回転電気機械を作製することを可能にする。
【００７８】
本発明は、説明した例に限定されず、これらの例の多くのアレンジが本発明の文脈から逸脱することなく実現され得ることを理解されたい。特に、本発明の種々お特徴、形態、変形例、及び実施形態は、それらが両立しない、又は相互に排他的でない限り種々の組み合わせに従って互いに関連付けられ得る。特に、前述の全ての変形例及び実施形態は、互いに組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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