(57)【要約】具体的には電気自動車のモータまたは発電機などの電気機械用、特に回転磁界機械用のステータ（１）であって、ステータ（１）は、ステータ歯によって区切られたスロットを有し、このスロットの内部には、複数の独立したワイヤ（１０）から形成された成形バー（３，４）が配されており、隣接するスロットの境界となるステータ歯の２つの側壁は、成形バー（３，４）の領域において、基本的に互いに平行に延びることを特徴とするステータ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
具体的には電気自動車のモータまたは発電機などの電気機械（５）用、特に回転磁界機械用のステータ（１）であって、
前記ステータ（１）は、ステータ歯（６）によって区切られた複数のスロット（８）を周方向に有し、前記スロットの内部には、複数の独立したワイヤ（１０）で形成された成形バー（３，４）が配置され、
前記成形バー（３，４）は、互いに捩り合わせた複数の独立したワイヤからなり、
隣接するスロット（８）の境界となる前記ステータ歯（６）の２つの側壁（７）は、少なくとも前記成形バー（３，４）の領域において、基本的に互いに平行に延び、
少なくとも２つの成形バー（３，４）が、前記スロット（８）内で重ねて配されており、
前記スロット（８）に配された成形バー（３，４）は、それぞれ、基本的に同じ断面積と異なる形状を有し、
両成形バー（３，４）は、いずれも、その途中が前記スロット（８）内で互いに電気的に絶縁され、少なくとも１つの巻線によって少なくとも間接的に互いに直列に接続される、ステータ。
【請求項２】
前記成形バー（３，４）は、捩られて塗り固められた複数の独立したワイヤ（１０）の層を少なくとも２つ配置してなり、当該層は互いに重ねて配され、これによって前記ワイヤ（１０）のそれぞれが対応する前記成形バー（３，４）の面上に延びる、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記成形バー（３，４）は、それぞれ、前記隣接する２つのステータ歯（６）から形成される前記スロット（８）の対向する側壁（７）に密接に配されるよう設計される、請求項１または２に記載のステータ。
【請求項４】
前記成形バー（３，４）は、それぞれ、台形形状の断面を有する、請求項１から３の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記成形バー（３，４）を形成する前記独立したワイヤ（１０）は、多重撚りされており、また好ましくは塗り固められている、請求項１から４の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項６】
前記成形バー（３，４）は、好ましくは圧延プロセスにより、冷間成形され、好ましくはあらかじめ屈曲させた部分を設けられる、請求項１から５の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項７】
前記成形バー（３，４）の少なくとも１つが、少なくとも２つの基本的に平坦な部分バー（３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂ）を備えており、当該平坦な部分バー（３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂ）はそれぞれ互いに密接に設けられるとともに接続されて前記成形バー３および４を形成する、請求項１から６の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項８】
具体的には電気自動車用の電気モータ、特に回転磁界機械であって、
ステータ（１）とロータ（２）とを備え、
前記ステータ（１）は請求項１から７の少なくともいずれか１項にしたがって設計され、
好ましくは前記ステータの長さが撚りの長さの整数倍である、電気モータ。
【請求項９】
前記ステータ（１）の極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間であり、スロットの断面積が好ましくは８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間である、請求項８に記載の電気モータ。
【請求項１０】
特に請求項１から７の少なくともいずれか１項にかかるステータを製造する方法であって、
成形バー（３，４）の形成において、前記独立したワイヤ（１０）が多重撚りされ、また好ましくは塗り固められる、方法。
【請求項１１】
前記成形バー（３，４）は、断面を台形形状に形成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記成形バー（３，４）は冷間成形される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記成形バー（３，４）は、圧延プロセス、好ましくは連続多段圧延プロセスによって形成される、請求項１０から１２の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記成形バー（３，４）の端部は、前記ステータ（１）の前記スロット（８）に導入される前にあらかじめ屈曲させられる、請求項１０から１３の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記個別の成形バーは抵抗溶接法を用いて互いに接続される、請求項１０から１４の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
ステータであって、
複数のステータスロットを有するステータ周と、
前記複数のスロットのそれぞれを区切るステータ歯とを備え、
前記スロットは、それぞれ内部に少なくとも２つの成形バーが配され、当該少なくとも２つの成形バーが対応するスロット内で重ねて配され、当該少なくとも２つの成形バーは互いに異なる形状を有するとともに、少なくともほぼ同じ断面積を有し、
前記少なくとも２つの成形バーは、対応するスロット内で互いに電気的に絶縁され、
前記少なくとも２つの成形バーは、少なくとも間接的に互いに直列に接続される、ステータ。
【請求項１７】
前記成形バーの少なくとも１つが、捩られて塗り固められた複数のワイヤの層を少なくとも２つ配置してなり、当該層は、当該複数のワイヤのそれぞれが当該少なくとも１つの成形バーの面上に延びるパターンで、互いに重ねて配される、請求項１６に記載のステータ。
【請求項１８】
前記スロットは、それぞれ、隣接するステータ歯から形成されて成形バーを配する側壁を有する、請求項１６に記載のステータ。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの成形バーは、台形形状の断面を有する、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２０】
前記成形バーの少なくとも１つは、多重撚りされて塗り固められたワイヤからなる、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２１】
前記成形バーは圧延により冷間成形される、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２２】
前記バーに設けられた、あらかじめ屈曲させた端部をさらに備える、請求項２１に記載のステータ。
【請求項２３】
少なくとも１つの前記成形バーは、それぞれ互いに密接に設けられるとともに接続されて当該少なくとも１つの成形バーを形成する少なくとも２つの部分バーを含む、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２４】
前記ステータの長さが撚りの長さの整数倍である、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２５】
ステータの極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間であり、ステータスロットの断面積が８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間である、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２６】
前記少なくとも２つの成形バーは、少なくとも１つの巻線によって少なくとも間接的に互いに直列に接続される、請求項１６に記載のステータ。
【請求項２７】
ステータ製造プロセスであって、
ステータ周を設けるステップと、
前記ステータ周に沿って複数のスロットを設けるステップと、
前記複数のスロットを、それぞれステータ歯によって区切るステップと、
捩られた複数の独立したワイヤから形成される成形バーを、それぞれ対応するスロット内に配置するステップと、
前記複数のスロットのそれぞれに、少なくとも２つの成形バーを重ねて配置するステップと、
前記少なくとも２つの成形バーを、互いに異なる形状を有するとともに少なくともほぼ同じ断面積を有するようにするステップと、
対応するスロット内にある前記少なくとも２つの成形バーを互いに絶縁するステップと、
前記少なくとも２つの成形バーを少なくとも間接的に互いに直列に接続するステップを含む、ステータ製造プロセス。
【請求項２８】
前記成形バーの少なくとも１つを、捩られて塗り固められた複数のワイヤの層を少なくとも２つ配置することにより形成するステップであって、当該層が、当該複数のワイヤのそれぞれが当該少なくとも１つの成形バーの面上に延びるパターンで、互いに重ねて配されるステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項２９】
前記成形バーの少なくとも１つを、多重撚りされて塗り固められたワイヤから形成するステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３０】
台形形状の断面を有する前記少なくとも２つの成形バーを形成するステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３１】
前記少なくとも２つの成形バーを冷間成形するステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３２】
前記少なくとも２つの成形バーを圧延によって形成するステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３３】
あらかじめ屈曲させた端部を前記バーに設けるステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３４】
あらかじめ屈曲させた端部を前記バーに設けるステップの後に、前記成形バーをロータスロットに導入するステップをさらに含む、請求項３３に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３５】
個別の成形バーを抵抗溶接によって互いに接続するステップをさらに含む、請求項２７に記載のステータ製造プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１２年６月２２日に出願された米国仮出願第６１／６６３，４４７号およびその本出願の優先権、ならびに２０１２年６月２２日に出願された欧州特許出願第ＥＰ１２１７３１６６号の優先権を主張するものであり、欧州特許出願第ＥＰ１２１７３１６６号および米国出願第６１／６６３，４４７号の全ては、あらゆる点において、本明細書に同一内容が記載されているかのごとく、全体として参照により本明細書に明示的に援用される。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、具体的には電気自動車のモータや発電機などの電気機械用の、特に回転磁界機械用の、ステータに関し、本ステータは周方向にステータ歯によって区切られた複数のスロットを有し、当該複数のスロット内には、複数の独立したワイヤから形成された成形バーが配されている。また、本発明は、このようなステータを有する電気モータ、およびステータの製造方法に関する。
【０００３】
本発明は、特に、任意のタイプのロータ構成であって、その機械的寸法、電気出力、および回転速度の範囲が特に道路走行車両の電気駆動軸における要求に最適化されたロータ構成を有する回転磁界機械（非同期機、同期リラクタンス機、電流励磁同期機、ハイブリッド励磁同期機、および永久励磁同期機）に関する。
【０００４】
これらいずれのタイプの機械にも共通するのがステータであり、これはインバータが供給する巻線を保持している。本発明は、上記のモータの効率および連続熱出力能力だけでなく、特に、巻線の自動製造可能性を向上させるものである。
【０００５】
巻線としては、例えば、分布巻線が先行技術より知られている。これらの駆動機械が高いシステム効率と極めて低いレベルでのトルクリップルとを獲得するために、いわゆる分布巻線が、７０ｋＷを超える電気出力範囲での道路走行車両の駆動機械のステータ巻線として、その地位を確立している。このタイプの巻線の前提条件は、ステータスロットの数が、極の数に位相の数を乗じた積または後者の倍数と等しいことである。したがって、３位相４極機の場合、１２、２４、３６・・・個のスロットがステータに収容されなければならず、同様に６極機の場合は１８、３６、５４スロットなどとなる。位相の数に極の数を乗じた積と実際に収容されるスロットの数との間の乗数をｍとすると、分布巻線の場合、ｍは常に自然数である。
【０００６】
車両用の駆動機械として考慮されるような構成寸法では、４極機の場合のｍの値は通常３であり、稀に４である。また、６極機の場合はたいてい３であり、８極機の場合は２または３、１０極機および１２極の場合はたいてい２である。これよりも多数の極は、高速運転駆動モータにおいては稀であり、今日の先行技術では実用的ではない。というのも、ステータのヨーク厚を薄くすることによるトルク密度のわずかばかりの増加は、インバータに関連して、必然的に高くなる供給周波数と後者に関連する費用に反するからである。
【０００７】
しかしながら、ハイブリッド利用やレース用途では、より多数の極を用いることもある。これらの１４極から２４極にもなる機械は、外径に応じてｍ＝１または２で具体化される。ただし、単一歯巻線（集中巻線）に移行することも頻繁であり、この場合、ｍは分数である。
【０００８】
以下に、分布巻線の利点および問題点について簡単に説明する。分布巻線の本質は、電流が流れる導体の空間分布の結果としての磁気励起が、可能な限り正弦分布に近い分布となる点にある。これは、滑らかな運転という高品質すなわち非常に低いトルクリップル、およびロータにおける流量脈動量が少なくなることの必須条件であり、これにより、さらに高い損失が引き起こされる。
【０００９】
分布巻線は、類似の構成サイズの産業モータにおいては優位に立つが、製造可能性が低いという評価を得ており、手作業が多いために、多くの製造業者で人件費の安い国への生産拠点の移動を助長するものとなっている。
【００１０】
特に、比較的多数の自動車数および品質の点から必須である、高度に自動化された生産においては、主として大量生産での使用には部分的にしか適さないことがわかっているのが、独立したコイルの配線プロセスにおけるステップである。この事実は、電気自動車の普及に対する、非常に重要でありながらも理解されていない障壁の基礎をなすものとなっている。
【００１１】
独立したワイヤからコイルを前もって作っておくコイリング機およびコイルをスロットおよび配線用セルに送りこむ機械からなる全自動巻線プロセスの例もあるが、これを実現することは巻線の対称性に関して妥協することであるため、スロットの曲線因子ひいては電気出力密度を受け入れなければならない。
【００１２】
トラクション駆動では、産業用モータと比べて数桁大きい電圧レベルおよび電力密度による絶対電流が、はるかに多くの独立したワイヤの同時運転につながり、これによって製造プロセスがさらに複雑なものとなることから、問題が深刻化する。現在利用されている製造プロセスを自動車用のトラクションモータに対して十分に適用可能かどうかについては、明らかですらない。
【００１３】
ステータ径（駆動軸モータ）が２００ｍｍから２５０ｍｍの間にあるモータを比較すると、以下のことがわかる。工業規格と車両構成における要件との違いを明確にするために、すでに実施されているモータの例を取り上げる。
【００１４】
活動量が３６ｋｇの自動車用の駆動軸のステータ径２４０ｍｍの６極モータ（構成寸法ＩＥＣ１６０）は、４５００ｒｐｍから１３０００ｒｐｍの間において、１００ｋＷを超える電気出力（連続して６５ｋＷ）を実現する。ここで、瞬時最大トルクは２８０Ｎｍ（３０秒以上）であり、連続トルク（５５００ｒｐｍ以下）は約１２０Ｎｍである。
【００１５】
工業規格で具体化される同じ活動量を備える同じ構成寸法のものは、電源回路網においては、持続的に１０００ｒｐｍで運転し、これにより、最大でトラクション駆動モータの出力の１０％、最適な冷却条件下ではおそらく１５％が得られる。インバータ動作では回転速度の範囲が増加するが、電気出力データは同程度のままである。
【００１６】
以下に、異形巻線の原理をより詳細に説明する。成形バーをスロットに滑り込ませ、その面で適切に接続する技術は、大型機械構成に由来するものであり、標準として確立された。しかしながら、良好な製造可能性は全てのバーが直列に接続される場合に限りもたらされるため、こうした機械の端子電圧は１０ｋＶから５０ｋＶとなる。また、このような端子電圧は、いずれにしても全ての発電機が配電網のトランスに接続されなければならないために、巻線の結果として得ることもできる。よって、電圧の調整は問題とならない。
【００１７】
しかしながら、さらなる作業なくしてはこの技術を小型構成にスケールダウンすることができない。一極一位相につき複数のスロットでの誘導電圧は、直接的な直列配線による供給電圧を実現するためには全く十分ではないためである。印加され標準化された配電網電圧への調整は、どのような種類のものであれ、コスト圧力の理由から現実的ではない。
【００１８】
このため、小型モータの巻線は、１スロットあたり多数の巻線を含むものとなり、これらは後に並列または直列にグループ化されて適切に配線される。したがって、構成寸法がＩＥＣ１３２からＩＥＣ１６０の範囲にある産業用モータに、厳密にスロットあたり２線の異形巻線が用いられることはない。
【００１９】
電気道路走行車両用のトラクションモータにおいて、同様の考慮が存在する。同様に、半導体物理学上の理由から標準化されてはいないものの４００Ｖ帯にあるバッテリ電圧を直流変圧器で調整することは、どのようなものであっても効率的でもなければ最適コストでもない。
【００２０】
とはいえ、ステータ径が２００ｍｍから２５０ｍｍの間の構成寸法の場合、高回転速度の結果として、構成長を適切に選択することにより、１スロットで必要となる巻線の数が極の数に正確に対応するという状況が生じる。この場合、異形巻線も可能であるが、構成寸法、回転速度のレベル、公称バッテリ電圧、および極数に関する自由度が非常に制限されることになる。結果としてはかなり一般的駆動モータとなり、その仕様をそれほど大きく調整することはできない。
【００２１】
今日の自動車製造業者は、今に至るまでドライブトレインにおけるこのような標準的な解決方法に慣れていないため、異形巻線を用いた従来の実施例は、主としてバッテリ電圧のパラメータがより広い範囲で選択可能とされているハイブリッド駆動に限定されてきた。通常、ギアボックスフランジのモータ径を著しく大きくし、構成長を極めて短くして調整すると、極数は自由に選択可能なパラメータとなる。機械自体の効率の役割は小さい。その作用は燃焼機関の荷重点変位に基づいており、約２０％から２５％という本質的に低いシステム効率の増加のおかげで、比較的低効率の機械について９２％ではなく８５％だけ補っても余りある。
【００２２】
加えて、通常、成形バーを有する実施例は、普通は低すぎるために電力工学では準最適であるバッテリ電圧、またはＤＣ／ＤＣ変圧器の配置の形で技術的な妥協を必要とする。
【００２３】
以下、コード巻線の原理について検討する。ステータにおけるスロット数の合計がスロット数と極数の積の倍以上になる場合、あるスロットで運転する位相のコイルを、別の位相と重なるような形で、例えば３スロットではなく４スロットに分配されるように分けることが考えられる。これにより、「純」スロットが３スロットではなく２つだけ形成され、これに一位相のみの電流が流れる。そして、これらの２つのスロットの後には、それぞれ１つのスロットが続き、これに別の位相の電流が流れる。
【００２４】
コード巻線は、常に２つのコイル層を必要とし、これらは１つのスロットの中で互いに絶縁されなければならず、分布巻線の場合にはさもなければ深い準位の充填がさらに減じることになる。このため、通常、トラクションモータは、単層巻線を有するよう具体化される。電力密度の見地から、やや高めのトルクリップルやノイズ発生は容認される。
【００２５】
ただし、異形巻線は、本質的に２層巻線からなるものである。これにより得られる高レベルの充填は、コード巻線の利点を関心の焦点とすることになる。
【００２６】
先行技術において、既知の技術のステータ構成は非常に多種多様なものとなっている。例として以下の文献を上げる。特開２００５−１３０６６７号、特開２００７−０６０７４３号、特開２００８−１８７８７５号、特開２００９−０１１１４８号、ＤＥ４０３１２７６Ａ１、ＤＥ１０２００５０２２２８０Ａ１、ＤＥ１０２００５０３２９６５Ａ１、ＤＥ１０２００６０１９３１２Ａ１、ＤＥ１０２００６０３８５８２Ａ１、およびＥＰ２２５１９６０Ａ２。これら文献の中には、巻線の配列に加えて、巻線のステータの面との接続に関するものもある。
【００２７】
先行技術では、巻線すなわち成形バーを収容するスロットは平行な側壁から形成される。よって、スロットを区切るステータ歯のそれぞれは、ステータ歯の断面がロータ方向に先が細くなるように、互いに向かって傾きのある側壁を有する。言い換えると、ステータ歯の基部の断面は先端部の断面よりも広くなっている。特に、上記電気機械の場合には、これに限るわけではないが、ステータに設けられて隣接するスロットを区切るステータ歯の既知の断面形状により、磁束ひいてはトルクの最適化に関する形状の可能性が準最適利用されることになる。これに伴う大きな問題が、所定の励起出力レベルにはトルクが低すぎることである。
【００２８】
特開２００６−２３００８１号は、平行な側壁を有するステータ歯を開示している。スロット内には、それぞれワイヤ束から形成され、これによって当該ワイヤ束はスロットの外径に適応するよう調整され、少なくともスロット内部に成形バーが形成される巻線がある。
【００２９】
ＥＰ１９３０９１８Ａ２も、平行な側壁のあるステータ歯を有するステータを開示する。巻線はワイヤ束からなり、このワイヤ束がスロットを充填する。
【００３０】
ＥＰ２３６２５２６Ａ１のステータ歯同士の間には、台形形状の断面を有する複数のワイヤが設けられている。この断面形状は軸方向に変化し、これにより断面積を一定にする。しかしながら、開示されたワイヤは狭い意味での成形ワイヤではなく、少なくとも複数の互いにねじられたワイヤから形成される成形ワイヤではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、問題を解消し、電気機械、特に回転磁界機械と連動して、既知のステータ構成に比べてその効率が向上するステータを提供することを目的としている。このため、形状的な条件は最適な磁路がもたらされるように設計されることとなり、これに伴って望み得る最大のトルクの増加が実現される。同時に、巻線の発熱についても、より容易に制御され、より効率的に除去されるようになる。また、製造、特に成形バーをステータの面に接続するプロセスが向上し単純化されることになる。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
この目的は、導入部で述べた種類の、成形バー、互いに捩り合わせた複数の独立したワイヤからなり、隣接するスロットの境界となるステータ歯の２つの側壁は、少なくとも成形バーの領域において、基本的に互いに平行に延び、少なくとも２つの成形バーが、スロット内に重ねて配されており、スロットに配された成形バーは、それぞれ、基本的に同じ断面積と異なる形状を有し、両成形バーは、いずれも、その途中がスロット内で互いに電気的に絶縁され、少なくとも１つの巻線によって少なくとも間接的に互いに直列に接続されることを特徴とする、ステータによって実現される。基本的に互いに平行に延びるとは、この隣接するスロットの境界となるステータ歯の２つの側壁に最大で１０度のズレが生じる可能性があることを意味する。基本的に断面積が同じとは、成形バーにおいて、一方の断面が他方の断面の９０％以内であることを意味する。
【００３３】
ステータ歯の輪郭が平行であるために、磁路の全領域において高い磁性体装荷が等しくかかり、さらに磁束が増加する場合には可能な限り均一に飽和状態となる。本発明によれば、これは、ステータ歯の輪郭が平行であることにより実現することができる。特に、インバータ動作において、極めて急速に飽和領域に有界移行することが望ましい。これによって、高トルクが実現し、同時にステータから供給される励起出力が減少する。これは、磁束が広がるステータの全領域が等しく高度に制御されることが必要となるが、本発明の解決方法により実現することができる。
【００３４】
これにより、成形バーがステータの巻線、すなわちステータに広がる巻線の一部となる。
【００３５】
同時に、本発明においては、それ以外の場合には広くなっているステータ歯の基部がもはや存在しないため、ステータの材料（鉄）断面を最小限にすることができる。よく利用されている高いトラクション駆動用の機械の場合には、鉄断面をできるだけ小さくするという要求は重視される。
【００３６】
成形バーは、捩り合わせられた非常に多数の独立したワイヤからなる。例えば銅からなるこれらワイヤの一つ一つは、通常、絶縁用のラッカーコーティングで囲まれている。ひも状に捩り、所望の形状に二次成形することにより、ラッカーコーティングされた独立したワイヤは互いに押し付けられる。隣接する独立したワイヤのラッカーコーティング同士が付着し、成形バー全体に安定性を与える接着力を与える。加えて、もしくは、絶縁用の酸化物コーティングによって被覆された他の金属、例えばアルミニウムの場合には、捩られた独立したワイヤを樹脂などの接着剤に含浸させてもよい。この対策によっても、安定性の向上を実現することができる。
【００３７】
スロット内で密接に重なった少なくとも２本の成形バーにより、複雑な巻線配列を実施することができる。また、これらの成形バーは、スロットに沿って互いに電気的に絶縁され、好ましくは少なくとも間接的に互いに直列に、少なくとも１つの巻線を介して、接続されている。
【００３８】
各成形バーが基本的に同じ断面積を有するため、どこでも励磁電流は同じ抵抗に直面する。同時に、両方のバーについての正確なスロット形状への成形バーのマッチングは、成形バーの形状を異ならせることによって実現される。幾何学上の観点から、ここで意味しているのは、２つの成形バーの断面が合同でも相似でもないということである。ただし、これは、２つの成形バー両方の断面を台形とすることができないということではない。単に、一方の成形バーの台形形状が、他方のバーの台形形状と異なっている（辺および高さの関係が異なる）ことを意味している。
【００３９】
好ましくは、成形バーは、少なくとも２つの、捩られて塗り固められた複数の独立したワイヤの層を配置してなり、この層は互いに重ねて配され、これによってワイヤのそれぞれが対応する成形バーの面上に延びることになる。この特徴は、成形バーの冷却の改良につながる。
【００４０】
一変形例において、成形バーは、それぞれ、隣接する２つのステータ歯から形成されるスロットの対向する側壁に密接に配されるよう設計される。スロット形状へのこのような正確なマッチングは、少なくとも成形バーの側部領域においては、以下のような利点を有する。一方で、密接な接触により、成形バーとステータとの間の非常に良好な熱伝導性を実現されるため、モータの熱的側面を上手く制御できる。他方で、スロット形状への成形バーの正確なマッチングの結果として、製造の下流プロセスにおける成形バーのステータの面への接続がますます簡単にできる。通常、接続プロセスは、導体材料にかなりの熱負荷および機械的負荷をもたらす。しかしながら、フィットするようにスロットに収容するおかげで、上手く固定できるだけでなく、発生した熱をステータ材料から直接取り去ることができ、その結果として、密接な接触により製造をより上手く制御することができる。つまり、密接な接触により、スロット内の空間を最良の方法で利用することができ、その結果、同一の構成寸法でより高い効率が実現される。
【００４１】
一変形例において、各成形バーは断面が台形形状である。これにより、本発明のステータ歯によって（平行な側壁で）形成されたスロット形状への成形バーの正確なマッチングを行うことができ、特に上述した熱接触の向上につながる。
【００４２】
一変形例において、成形バーを形成する独立したワイヤは、多重撚りされており、また好ましくは塗り固められている。この撚りは、主に成形バーの内部に延びる断面でドメインが形成されるのを確実に防止するために、好都合である。さもなければ、このようなドメインは、均質な励起出力を妨げることになる。
【００４３】
一変形例において、成形バーは、好ましくは圧延プロセスにより、冷間成形され、好ましくはあらかじめ屈曲させられた端部を設けられる。ここで、これは費用効率が高い方法の形をとり、この方法は同時に独立したワイヤを成形バー内に延ばすために有効である。成形バーの端部をあらかじめ屈曲させるステップは成形バーがステータのスロットに導入される前に行われるが、これによって続くバーの配線ステップをより容易なものとする。
【００４４】
上記の目的は、具体的には電気自動車用の電気モータ、特に回転磁界機械であって、ステータとロータとを備え、このステータが上記の実施形態のいずれか１つにしたがって設計される電気モータによっても実現される。
【００４５】
一変形例において、ステータの極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間であり、スロットの断面積が好ましくは８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間である。本発明の実施形態のスロットおよび成形バーは、極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間、およびスロット断面積が８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間で、駆動モータに特に良好な結果をもたらすことがわかる。
【００４６】
本発明の認識からは、極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間のよく利用されているモータの場合、スロット形状を矩形状にすることができず、異形巻線において導体バーの断面積が正確にスロット形状にマッチしなければならないという要求が生じる。スロットの２つの成形バーは同じ断面積を有するが、同じ形状をしていない。
【００４７】
大型機械の場合以外には、自動車のトラクション駆動用の機械寸法の場合、従来の矩形成形バーを収容可能なスロット形状を構成うることはできない。
【００４８】
また、上記の目的は、成形バーの形成において、独立したワイヤが多重撚りされ、また好ましくは塗り固められる、ステータを製造する方法によっても実現される。
【００４９】
成形バーには、様々な磁界が透過する（漂遊磁界、ロータ磁界、・・・）。成形バーの両端は成形バー同士の電気的接続により電気的に短絡しているため、成形バー内の個別の導体同士の間に通電ループが形成される。存在する磁界によって、この通電ループ内に電圧が誘起される。誘導電圧から生じる通電ループの寄生電流は、可能な限り低いものとなることがわかっている。このため、成形バーの撚りおよび捩りを好ましくはできるだけステータのスロット長の約数に近くすることが保証されるよう、注意が必要である。
【００５０】
撚りの長さは、導体の丸一周分の回転（３６０°機械的角度）が自身の縦軸を中心に配分される、捩れた導体の長さとして理解されるべきものである。本発明におけるステータのスロット長は、以下のように定義される。ステータにおけるスロット長は、ステータのＡ面側のスロット開口部の中心と対向するＢ面側の同じスロットのスロット開口部の中心との間の距離として定義される。本発明にかかるモータの作用を最適化するためにステータ長は、好ましくは、撚りの長さの整数倍である。
【００５１】
成形バーは、機械的に多重撚りされ電気的に絶縁された多数の独立したワイヤを含み、その直径は好ましくは０．４ｍｍから０．６ｍｍの間の範囲にある。この撚りは、主に成形バーの内部に延びる断面でドメインが形成されるのを防止するために必要である。
【００５２】
このようにして得られる、銅からなってもよいがアルミニウムワイヤからなってもよい中心周波数導体は、その後連続的に行われる多段圧延プロセスにおいて冷間成形され、所望の断面形状となる。ここで、独立したワイヤの絶縁は、形成プロセスの後、独立したワイヤ間の顕微鏡学的に小さな間隔が確保されるように行われる。
【００５３】
一変形例において、成形バーは断面が台形形状となるよう形成される。
【００５４】
一変形例において、成形バーは冷間成形され、この形成ステップの結果、特に簡易に構成することができる。
【００５５】
実施形態の一様態において、成形バーは、圧延プロセス、好ましくは連続多段圧延プロセスによって形成される。圧延プロセスは、独立したワイヤにとって特に有利であることがわかっており、また、多段圧延プロセスによってさらに最適化することができる。終わりのないプロセスにおいて圧延方法を採用することにより、最適化された低コストの製造方法と、高いレベルでの自動化および高い生産性が実現される。
【００５６】
本発明にかかる方法の別の好適な変形例によれば、成形バーの端部は、ステータのスロットに導入される前にあらかじめ屈曲させられることを特徴とし、これにより続くバーの配線ステップをより容易にすることができる。
【００５７】
好ましくは、個別の成形バーは抵抗溶接法を用いて互いに接続されている。
【発明の効果】
【００５８】
本発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、図を参照して本発明の変形例を説明する以下の説明に続く。ここで、請求の範囲および説明で述べる各特徴については、個別にまたは任意の組み合わせで本発明に不可欠なものである。
【００５９】
符号の説明は本開示を構成する一要素である。図は、一貫して包括的に説明される。同一の参照符号は同一の要素を示し、添え字が異なる参照符号は同一または類似の機能をもつ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
以下の図を示す。
【図１】図１は、本発明にしたがって設計されたステータを有するモータを示す図である。
【図２】図２は、飽和領域においてステータを透過する磁束を示す模式的図である。
【図３】図３は、本発明のステータの細部の部分断面図である。
【図４】図４は、スロットの１つがすでに成形バーで占められている状態にある隣接するスロットを有するステータ歯の設計を示す図である。
【図５】図５は、第１のコイル要素群を示す図である。
【図６】図６は、第２のコイル要素群を示す図である。
【図７】図７は、組み合わされて完全な位相を形成する第１および第２のコイル要素群を示す図である。
【図８】図８は、成形バーの細部を示す図である。
【図９】図９は、成形バーの好適な実施形態の端部を拡大して示す図である。
【図１０】図１０は、ステータの一端の断面を、ステータのスロットに挿入された成形バーのさらに好都合な実施形態とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１に、ステータ１と、ロータの回転軸に垂直方向の断面においてステータ１に囲まれたロータ２とを有する電気モータ５を示す。ステータ１は、その周方向に非常に多数のスロット８を備え、これらのスロットはステータ歯６によって互いに区切られている（図３、４）。本例では、モータは３位相６極の回転磁界機械である。全体として、本例の巻線は５４スロットに分布している。したがって、１極あたり９つのスロット８が設けられている。互いに絶縁された２つの成形バー３，４が、それぞれスロット８に配される（図３、４）。ロータ２に面する成形バー４は上部層を形成し、上部バーとも呼ばれる。スロット８の奥に位置しロータ２の反対側に位置する成形バー３は下部層を形成し、下部バーとも呼ばれる。
【００６２】
図３は、それぞれ、磁界分布が異なる本発明のモータ５の部分断面図を示す。左側の図では磁極の上に磁力線があり、右側の図では磁力線が磁極の中央にある。
【００６３】
原則として、同じ動作点は、同じモータで表される。
【００６４】
隣接するスロット８を区分するステータ歯６の両側壁７は、成形バー３，４の領域において、基本的に互いに平行に延びる（図４）。結果として、記入された磁束線からわかるように、特にステータ歯６の領域において、ステータ材料の磁気装荷がほぼ均質となる。磁路のほとんどすべての領域で、磁束密度は均質である。さらにこの結果として、磁束がさらに増加する場合には、磁束が透過するステータ領域がほぼ均一に飽和状態となることになる。ステータ歯６に沿って平行な磁束線は、ステータ歯６の平行な側壁７の直接的な帰結である。９はステータ１のヨーク高である。
【００６５】
図２に、種類が異なるモータの飽和曲線を示す。左側は電源回路網動作を示し、右側はインバータ動作を示す。縦軸に示すのがステータとロータとの間の空隙に延びる磁束であり、横軸に示すのがトルクである。左側のタイプのモータは従来のモータに相当する。右側のタイプのモータは本発明のモータに相当する。対照的に、本発明のタイプのモータにおいては、極めて急速な飽和領域への有界移行を検出する。これは、この種の構成のモータに特徴的な急激な飽和を示している。これによってモータが最適な電力領域でより高速に動作するため、好都合である。これは、主として、本発明よるインバータ動作に最適化した本発明のステータ部によってもたらされる。このため、極めて急速な飽和領域（○で示す）への有界移行が望まれる（右側の図）。これによって、高トルクが実現し、同時にステータから供給される励起出力が減少する。これは、磁束が透過するステータの全領域が、等しく高度に制御されていることを必要とする。本発明によれば、これはステータ歯領域の輪郭が平行であることにより実現される。一層の最適化を実現するために、台形デザインのスロット８は、ステータ歯６の設計のおかげで、考えられる最良の方法により成形バー３，４で充填される。
【００６６】
記載の変形例において、成形バー３，４は、それぞれ２つの隣接するステータ歯６からなるスロット８の対向する側壁７に対して密接によりかかるよう設計される。この詳細は、図４に見ることもできる。考えられる最良の方法でそれぞれ互いに平行に揃った側壁７を有するステータ歯６により形成されるスロット８を充填するために、成形バー３，４のそれぞれは台形形状の断面を有する。図４からわかるように、ステータ歯６の断面は、成形バー３および４の下方で文化している。しかしながら、本発明において重要なのは、ステータ歯６の２つの側壁７が、少なくとも成形バー３，４の領域において、基本的に互いに平行に延びていることである。
【００６７】
スロット８の異なる層に位置する成形バー３，４は、好ましくは、成形バー３および４の全てにおいて励磁電流が同一の抵抗に会うよう、基本的に断面積が等しい。これは、成形バー３，４が、少なくともほぼ同じ断面積を有し、好ましくは一方の面積が他方の面積の９０％以内であることを意味する。台形のスロット断面およびステータ歯６との密接な接触によりこれを可能とするために、任意のスロット８の成形バー３，４の形状は異なっている。図４からわかるように、成形バー３，４は両方とも台形形状をしているが、２つの台形の辺および高さの関係には違いがあり、その結果として台形形状にも違いがある。幾何学上の観点からは、これら２つの台形は合同でも相似でもない。
【００６８】
スロット８内の成形バー３，４がどのように互いに接続しているのかを示すために、図５、６、７に３位相の１つに属する巻線を図示する。ある位相の巻線は、図５の第１のコイル要素群と図６の第２のコイル要素群とからなる。図７に、コイル要素群の直列配線を示す。図５、６、７に縞模様で示す成形バー３は下部バーであり、下部層に位置する（ロータ２の反対側を向いている）（図３、４）。簡単な線で示す成形バー４は上部バーであり、上部層に位置する（ロータ２側を向いている）。
【００６９】
上部および下部成形バー４および３の描写がそれぞれ異なっているのは、図の平面において重ねて設けられた成形バーを表現するために選択されたものである。しかしながら、こうした描写における違いは、成形バー３，４の厚みが異なることを意味するものではない。また、ステータ１の各面に表された上部バーと下部バーとの間の境界の形状および位置は、本発明に関しては全く深い意味はない。図５、６、７は、独立した成形バー３および４のトポロジーと配線、ひいては巻線の向きと検出方向の例示のみを目的としている。
【００７０】
図５、６、７からわかるように、それぞれステータを通ったのちに層の変化が起こる、すなわちステータの面での接続の大部分は、上部バーを下部バーに接続するものである。各矢印は巻線の検出を示し、矢印の下の番号はスロットの番号を表す。図５の第１のコイル要素群では、巻線はスロット番号３の下部層からはじまってスロット番号４６で終わり、ここでスターポイントに接続されている（外に向かう矢印で示す）。図６の第２のコイル要素群では、巻線は（点で示すように）スロット番号１上部層からはじまってスロット番号１２で終わり、ここでスロット番号３の下部層（図５）に接続されている。スロット番号１の上部バーは、（点で示すように）位相接続に接続されている。２つのコイル要素群の巻線は、ステータの周方向に沿って互いに直列に接続されており、反対方向の感覚を有している。
【００７１】
スロット８の２つの成形バー３，４は、スロット８に沿って互いに電気的に絶縁されるが、非常に多数の巻線によって互いに直列に接続されている。明瞭さの点から、他の２つの位相の巻線については図示していないが、類似の方法で実現することができる。
【００７２】
成形バー３，４は、それぞれ、非常に多数の独立したワイヤ１０から形成される。これらは、好ましくは多重に撚られている。これは、第一に、独立したワイヤ１０のグループが撚られ、すなわち捩られて、１本のより糸を形成する。次のステップで、２または複数のこれらの撚糸が撚り合わせられ、すなわち捩り合わせられる。このようにして多重撚りが得られる。その他の多段撚りも可能である。
【００７３】
図８に、本発明において設けられる成形バー３，４の詳細を示す。成形バーは、互いに絶縁されて捩り合わされた複数の独立したワイヤ１０からなり、各成形バー３，４の端部１１で、合わせて電気的に接続される（溶接される）。このようにして、上述の通電ループが成形バー３，４に形成される。
【００７４】
図９からわかるように、好都合な実施形態における各成形バー３，４は、少なくとも２つの重なりあった層Ａ，Ｂを備え、この層Ａ，Ｂはそれぞれ複数の独立したワイヤ１０を有し、このワイヤは互いに捩り合わされ、好ましくは塗り固められている。独立したワイヤ１０は、それぞれ、成形バー３，４の改良された冷却の利点によって、対応する成形バー３，４の面上に延びることになる。
【００７５】
このようにして形成される成形バー３，４は、その後、すなわち撚りプロセスの後、本発明の台形形状にされる。特に圧延プロセスによる冷間成形は、品質と製造コストの点でその能力を証明してきたことが示された。
【００７６】
この方法の好都合な変形例によれば、製造プロセスにおける成形バー３，４の成形の間、以下に示す配線ステップをより容易なものとするために、成形バー３，４の端部がステータ１のスロット８に挿入される前にあらかじめ屈曲させられる。図１０に、このような実施形態にかかる成形バー３，４を示す。
【００７７】
あらかじめ屈曲させられた成形バー３，４をスロット８により容易に導入することができるようにするために、ステータ歯６の広がった内部端は、ステータ歯６の片側が基本的に平坦面領域となり、隣接するステータ歯６に向う方向が広い突出部６ａとなるように非対称となっている。
【００７８】
好ましくは、これも図１０からわかるように、成形バー３，４は、それぞれ、少なくとも２つの基本的に平坦な部分バー３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂを備えており、これらはそれぞれ互いに密接に設けられるとともに接続されて成形バー３および４を形成する。好適な方法では、各部分バー３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂの厚みは、あるステータ歯６の突出部６ａの端部と隣接するステータ歯６の隣接する端部との間の間隙幅よりも小さい。部分バー３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂのスロット８への導入は、２つの隣接するステータ歯６の間の間隙を介して次の順序で行われる。まず、部分バー３ａが導入され、その後、部分バー３ｂ、続いて部分バー４ａ、最後に部分バー４ｂが挿入される。部分バー３ａおよび４ａは、それぞれ、ステータ歯６の広がった突出部６ａの背後の位置に来るように挿入方向に斜めにずれている。よって、第２の部分バー３ｂおよび４ｂは、それぞれ、直線方向移動でスロット８に挿入することができる。
【００７９】
各変形例における成形バー３，４は、端部で互いに電気的に接続されている。
【００８０】
自動車用途に適した独立した成形バー３（４）の接続形態は、抵抗溶接（または熱定着）である。
【００８１】
この接続形態は、実際には、自動車部門のモータにすでに用いられている。
【００８２】
しかしながら、例えば位相タッピングが接続される従来の用途とは対照的に、本発明の特別な場合においては、この接続形態はスロット間の電気導体を接続する目的で用いられる。
【００８３】
よって、従来の用途との違いは、この接続形態（抵抗溶接）によって巻線ヘッドの電流フローの偏向が可能となることであって、これはこの目的においては新規である。
【００８４】
抵抗溶接（または熱定着）は、電気接続においては既知の選択肢であり、特にその耐振性および耐熱衝撃性により自動車部門における有効性が見出されている。
【００８５】
しかしながら、本発明における抵抗溶接の大きな追加的利点は、各導体からの電気絶縁層の剥ぎ取りがプロセスに含まれており、あらかじめ行う必要がない点にある。これは、これはなんら特別な予備処理を行う必要なく全ての導体の接続を完了することができるため、スロット間で電気導体を接続する場合の新しい用途における特別な利点である。このようにして、巻線の製造方法における工程数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。
【００８６】
また、製造コストを最小限に抑えるために、連続多段圧延プロセスが用いられる。
【００８７】
本発明は、説明された実施形態の例に限定されるものではない。ロータが、ステータを取り囲む外部ロータであることも考えられる。また、本発明は、任意のトポロジー（巻線経路）の回転磁界機械に適している。また、１つのスロットに２つ以上の成形バーを配してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１：ステータ
２：ロータ
３：成形バー（下部バー）
３ａ，３ｂ：部分バー
４：成形バー（上部バー）
４ａ，４ｂ：部分バー
５：モータ
６：ステータ歯
６ａ：ステータ歯の突出部
７：ステータ歯６の側壁
８：スロット
９：ヨーク高
１０：独立したワイヤ
１１：成形バーの端部
１２：複数の独立したワイヤ１０からなる撚り／捩られた成形バーの撚りの長さ
Ａ，Ｂ：成形バーの層
【図１】
2015521832.tif 000003
【図２】
2015521832.tif 000004
【図３】
2015521832.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015521832.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015521832.tif 000011
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月30日(2015.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
具体的には電気自動車のモータまたは発電機などの電気機械（５）用、特に回転磁界機械用のステータ（１）であって、
前記ステータ（１）は、ステータ歯（６）によって区切られた複数のスロット（８）を周方向に有し、前記スロットの内部には、複数の独立したワイヤ（１０）で形成された成形バー（３，４）が配置され、
前記複数の独立したワイヤ（１０）から形成される前記成形バー（３，４）は、互いに捩り合わせられており、
隣接するスロット（８）の境界となる前記ステータ歯（６）の２つの側壁（７）は、少なくとも前記成形バー（３，４）の領域において、最大で１０度のズレの範囲内で互いに平行に延び、
少なくとも２つの成形バー（３，４）が、前記スロット（８）内で重ねて配されており、
前記スロット（８）に配された成形バー（３，４）は、それぞれ、基本的に同じ断面積と異なる形状を有し、
両成形バー（３，４）は、いずれも、その途中が前記スロット（８）内で互いに電気的に絶縁され、少なくとも１つの巻線によって少なくとも間接的に互いに直列に接続される、ステータ。
【請求項２】
隣接するスロット（８）の境界となる前記ステータ歯（６）の２つの側壁（７）は、少なくとも前記成形バー（３，４）の領域において、互いに平行に延びる、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記成形バー（３，４）は、捩られて塗り固められた複数の独立したワイヤ（１０）の層を少なくとも２つ配置してなり、当該層は互いに重ねて配され、これによって前記ワイヤ（１０）のそれぞれが対応する前記成形バー（３，４）の面上に延びる、請求項１または２に記載のステータ。
【請求項４】
前記成形バー（３，４）は、それぞれ、前記隣接する２つのステータ歯（６）から形成される前記スロット（８）の対向する側壁（７）に密接に配されるよう設計される、請求項１から３の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記成形バー（３，４）は、それぞれ、台形形状の断面を有する、請求項１から４の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項６】
前記成形バー（３，４）を形成する前記独立したワイヤ（１０）は、多重撚りされており、また好ましくは塗り固められている、請求項１から５の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項７】
前記成形バー（３，４）は、好ましくは圧延プロセスにより、冷間成形され、好ましくはあらかじめ屈曲させた部分を設けられる、請求項１から６の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項８】
前記成形バー（３，４）の少なくとも１つが、少なくとも２つの基本的に平坦な部分バー（３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂ）を備えており、当該平坦な部分バー（３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂ）はそれぞれ互いに密接に設けられるとともに接続されて前記成形バー３および４を形成する、請求項１から７の少なくともいずれか１項に記載のステータ。
【請求項９】
具体的には電気自動車用の電気モータ、特に回転磁界機械であって、
ステータ（１）とロータ（２）とを備え、
前記ステータ（１）は請求項１から８の少なくともいずれか１項にしたがって設計され、
好ましくは前記ステータの長さが前記成形バーの撚りの長さの整数倍である、電気モータ。
【請求項１０】
前記ステータ（１）の極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間であり、スロットの断面積が好ましくは８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間である、請求項９に記載の電気モータ。
【請求項１１】
特に請求項１から８の少なくともいずれか１項にかかるステータを製造する方法であって、
成形バー（３，４）の形成において、前記独立したワイヤ（１０）が多重撚りされ、また好ましくは塗り固められる、方法。
【請求項１２】
前記成形バー（３，４）は、断面を台形形状に形成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記成形バー（３，４）は冷間成形される、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記成形バー（３，４）は、圧延プロセス、好ましくは連続多段圧延プロセスによって形成される、請求項１１から１３の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記成形バー（３，４）の端部は、前記ステータ（１）の前記スロット（８）に導入される前にあらかじめ屈曲させられる、請求項１１から１４の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記個別の成形バー（３，４）は抵抗溶接法を用いて互いに接続される、請求項１１から１５の少なくともいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
ステータであって、
複数のステータスロットを有するステータ周と、
前記複数のスロットのそれぞれを区切るステータ歯とを備え、
前記スロットは、それぞれ内部に少なくとも２つの成形バーが配され、当該少なくとも２つの成形バーが対応するスロット内で重ねて配され、当該少なくとも２つの成形バーは互いに異なる形状を有するとともに、少なくともほぼ同じ断面積を有し、
前記少なくとも２つの成形バーは、対応するスロット内で互いに電気的に絶縁され、
前記少なくとも２つの成形バーは、少なくとも間接的に互いに直列に接続される、ステータ。
【請求項１８】
前記成形バーの少なくとも１つが、捩られて塗り固められた複数のワイヤの層を少なくとも２つ配置してなり、当該層は、当該複数のワイヤのそれぞれが当該少なくとも１つの成形バーの面上に延びるパターンで、互いに重ねて配される、請求項１７に記載のステータ。
【請求項１９】
前記スロットは、それぞれ、隣接するステータ歯から形成されて成形バーを配する側壁を有する、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２０】
前記少なくとも２つの成形バーは、台形形状の断面を有する、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２１】
前記成形バーの少なくとも１つは、多重撚りされて塗り固められたワイヤからなる、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２２】
前記成形バーは圧延により冷間成形される、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２３】
前記成形バーに設けられた、あらかじめ屈曲させた端部をさらに備える、請求項２２に記載のステータ。
【請求項２４】
少なくとも１つの前記成形バーは、それぞれ互いに密接に設けられるとともに接続されて当該少なくとも１つの成形バーを形成する少なくとも２つの部分バーを含む、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２５】
前記ステータの長さが前記成形バーの撚りの長さの整数倍である、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２６】
ステータの極の長さが５０ｍｍから１２０ｍｍの間であり、ステータスロットの断面積が８０ｍｍ２から１５０ｍｍ２の間である、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２７】
前記少なくとも２つの成形バーは、少なくとも１つの巻線によって少なくとも間接的に互いに直列に接続される、請求項１７に記載のステータ。
【請求項２８】
ステータ製造プロセスであって、
ステータ周を設けるステップと、
前記ステータ周に沿って複数のスロットを設けるステップと、
前記複数のスロットを、それぞれステータ歯によって区切るステップと、
捩られた複数の独立したワイヤから形成される成形バーを、それぞれ対応するスロット内に配置するステップと、
前記複数のスロットのそれぞれに、少なくとも２つの成形バーを重ねて配置するステップと、
前記少なくとも２つの成形バーを、互いに異なる形状を有するとともに少なくともほぼ同じ断面積を有するようにするステップと、
対応するスロット内にある前記少なくとも２つの成形バーを互いに絶縁するステップと、
前記少なくとも２つの成形バーを少なくとも間接的に互いに直列に接続するステップを含む、ステータ製造プロセス。
【請求項２９】
前記成形バーの少なくとも１つを、捩られて塗り固められた複数のワイヤの層を少なくとも２つ配置することにより形成するステップであって、当該層が、当該複数のワイヤのそれぞれが当該少なくとも１つの成形バーの面上に延びるパターンで、互いに重ねて配されるステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３０】
前記成形バーの少なくとも１つを、多重撚りされて塗り固められたワイヤから形成するステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３１】
台形形状の断面を有する前記少なくとも２つの成形バーを形成するステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３２】
前記少なくとも２つの成形バーを冷間成形するステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３３】
前記少なくとも２つの成形バーを圧延によって形成するステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３４】
あらかじめ屈曲させた端部を前記成形バーに設けるステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３５】
あらかじめ屈曲させた端部を前記成形バーに設けるステップの後に、前記成形バーをロータスロットに導入するステップをさらに含む、請求項３４に記載のステータ製造プロセス。
【請求項３６】
個別の成形バーを抵抗溶接によって互いに接続するステップをさらに含む、請求項２８に記載のステータ製造プロセス。
【国際調査報告】
2015521832.tif 000013
2015521832.tif 000014
2015521832.tif 000015