KR100414624B1 - 회전 전기기기의 고정자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박형화를 도모할 수 있는 회전 전기기기의 고정자를 제공하는 것을 과제로 한다.

복수의 자극 티스(11a)가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성되는 환형의 고정자 코어(11)와, 각 자극 티스(11a)에 권취 프레임을 거쳐서 각각 집중하여 권취된 권선(12)과, 고정자 코어(11)의 단부에 따라서 동심원 형상으로 배치되어 동일상으로서 서로 병렬 접속되는 각 권선(12)의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 복수의 제1 접속 도체(17, 18, 19)와, 각 제1 접속 도체와 동심원 형상으로 배치되어 모든 상기 각 권선(12)의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체(20)를 구비하고, 제1 및 제2 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)의 각 양단부를 고정자 코어(11)의 주위 방향 소정의 위치에 있어서, 고정자 코어(11)의 축방향과 직각인 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향으로 절곡시켜, 서로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 외부로 도출한다.

Description

회전 전기기기의 고정자{Stator of Rotary Electromechanical Device}

본 발명은, 내부 회전형 회전 전기기기의 고정자에 관한 것으로, 특히 권선의 프레임 외부와의 전기적인 접속이 행해지는 접속 구조에 관한 것이다.

도6은, 예를 들어 일본 특허 공개 평10-248187호 공보에 개시된 종래의 회전 전기기기의 고정자의 개략 구성을 도시한 도면이다.

도면에 있어서, 부호 1은 복수의 자극 티스(1a)가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성된 환형의 고정자 코어, 부호 2는 각 자극 티스(1a)에 각각 집중하여 권취된 복수의 권선, 부호 3, 4, 5는 고정자 코어(1)의 축방향 단부에 따라서 배치된 동심 원형의 링형으로, 각 권선(2) 중 각상(相)(U, V, W상)분의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 제1 접속 도체, 부호 6은 각 제1 접속 도체(3, 4, 5)와 동심 원형의 링형으로, 모든 각 권선(2)의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체로, 제1 및 제2 각 접속 도체(3, 4, 5, 6)로부터는 직경 방향 외측을 향해 프레임 밖으로 전기적으로 취출하기 위한 도출 도체(3a, 4a, 5a, 6a)가 연장되어 있다.

종래의 회전 전기기기의 고정자는 상기와 같이, 각 권선(2)의 예를 들어 U상분의 일단부측을 제1 접속 도체(3)에, V상분의 일단부측을 제1 접속 도체(4)에, W상분의 일단부측을 제1 접속 도체(5)에 각각 접속하여 전기적으로 통합하는 동시에, 각 권선(2)의 공통측을 제2 접속 도체(6)에 접속하고, 각 도출 도체(3a, 4a, 5a, 6a)를 거쳐서 프레임 밖으로 취출하여 외부 기기와 전기적으로 접속되어 있다.

종래의 회전 전기기기의 고정자는 이상과 같이 구성되고, 각 권선(2)의 각 상분의 일단부측이 각각 접속된 각 제1 접속 도체(3, 4, 5) 및 각 권선(2)의 타단부측이 통합하여 접속된 제2 접속 도체(6)로부터, 각 도출 도체(3a, 4a, 5a, 6a)를 거쳐서 프레임 밖으로 취출하도록 하고 있으므로, 도면으로부터도 명백한 바와 같이 도출 도체(4a)는 제1 접속 도체(3)를, 도출 도체(5a)는 제1 접속 도체(3, 4)를, 또한 도출 도체(6a)는 제1 접속 도체(3, 4, 5)를 각각 걸쳐 직경 방향 외부로 도출되므로, 걸쳐진 부분이 축방향으로 돌출하여 박형화를 방해한다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 박형화를 도모하는 것이 가능한 회전 전기기기의 고정자를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 개략 구성을 도시한 평면도.

도2는 도1에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 권선과 각 접속 도체의 접속을 도시한 결선도.

도3은 도1에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 주요부의 구성을 도시한 평면도.

도4는 도3에 있어서의 선IV-IV에 따른 단면을 도시한 단면도.

도5는 도4에 있어서의 커버, 절연 보유 지지 부재 및 권취 프레임의 구성을 도시한 사시도.

도6은 종래의 회전 전기기기의 고정자의 개략 구성을 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 고정자 코어

11a : 자극 티스

12 : 권선

13 : 권취 프레임

14 : 절연 보유 지지 부재

16 : 부직포

17, 18, 19 : 제1 접속 도체

20 : 제2 접속 도체

21, 22 : 리드선

23 : 절연사

본 발명의 청구항 1에 관한 회전 전기기기의 고정자는, 복수의 자극 티스가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성되는 환형의 고정자 코어와, 상기 각 자극 티스에 권취 프레임을 거쳐서 각각 집중하여 권취된 복수의 권선과, 상기 고정자 코어의 축방향 단부에 따라서 동심원 형상으로 배치되어 동일상으로서 서로 병렬 접속되는 상기 각 권선의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 복수의 제1 접속 도체와, 상기 각 제1 접속 도체와 동심원 형상으로 배치되어 모든 상기 각 권선의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체를 구비한 회전 전기기기의 고정자에 있어서,

상기 제1 및 제2 각 접속 도체의 각 양단부가 상기 고정자 코어의 주위 방향 소정의 위치에 있어서, 상기 고정자 코어의 축방향과 직각인 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향으로 절곡되고, 서로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 외부로 도출되어 있는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 관한 회전 전기기기의 고정자는 청구항 1에 있어서, 제1 및 제2 각 접속 도체가 배치되어 있는 환형의 영역이 권선이 권취되어 있는 환형의 영역 내에 위치하도록 한 것이다.

그리고, 본 발명의 청구항 3에 관한 회전 전기기기의 고정자는 청구항 1에 있어서, 제1 및 제2 각 접속 도체는 주위 방향으로 소정의 간격으로 배치되는 절연 보유 지지 부재에 의해 보유 지지되어 있는 것이다.

<제1 실시 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 개략 구성을 도시한 평면도,도2는 도1에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 권선과 각 접속 도체의 접속을 도시한 결선도, 도3은 도1에 있어서의 회전 전기기기의 고정자의 주요부의 구성을 도시한 평면도, 도4는 도3에 있어서의 선IV-IV에 따른 단면을 도시한 단면도, 도5는 도4에 있어서의 커버, 절연 보유 지지 부재 및 권취 프레임의 구성을 도시한 사시도이다. 또, 도1에서는 후술하는 권취 프레임, 절연 보유 지지 부재는 도시 생략하고 있다.

도면에 있어서, 부호 11은 복수의 자극 티스(11a)가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성된 환형의 고정자 코어, 부호 12는 각 자극 티스(11a)에 후술하는 권취 프레임을 거쳐서 각각 집중하여 권취된 권선, 부호 13은 도5에 도시한 바와 같이 단면 U자형으로 형성된 본체부(13a)와, 이 본체부(13a)의 양측에 형성된 한 쌍의 단부판(13b, 13c)으로 구성되어 절연 부재로 이루어지는 권취 프레임이다. 권취 프레임(13)은 그 본체부(13a)의 내측에서 각 자극 티스(11a)를 그 축방향 양단부로부터 사이에 두도록 각각 한 쌍씩 배치된다. 권선(12)은 각 한 쌍의 권취 프레임(13)의 각 본체부(13a)의 외측에 따라서 권취되어 있다. 그리고, 한 쪽 단부판(13b)에는 이 권선(12)의 단부에 접속되는 후술하는 리드선을 통과시키기 위한 절결부(13d)가, 또한 다른 쪽의 단부판(13c)에는 후술하는 절연 보유 지지 부재의 돌기부가 끼워 맞추어지는 절결부(13e)가 각각 형성되어 있다.

도면 부호 14는 도5에 도시한 바와 같이 상방으로 폭방향으로 소정의 간격을 거쳐서 4개의 홈(14a)이 형성되고, 일단부에 절곡에 의해 각각 상하로 개구하는홈(14b, 14c)이, 또한 다른 쪽에는 돌기부(14d)가 각각 형성된 절연 보유 지지 부재로 한 쪽 홈(14c) 및 다른 쪽의 돌기부(14d)가, 권취 프레임(13)의 단부판(13b) 및 단부판(13c)의 절결부(13e)에 각각 끼워 맞추어짐으로써 권취 프레임(13)에 결합된다. 부호 15는 도5에 도시한 바와 같이 절연 보유 지지 부재(14)의 상부에 결합되는 커버로, 한 쪽에 절연 보유 지지 부재(14)의 홈(14b)을 덮는 가장자리부(15a)가 형성되어 있다.

절연 보유 지지 부재(14) 및 커버(15)는 고정자 코어(11)의 축방향의 한 쪽 단부에 마련한 권취 프레임(13)에 부착된다. 그리고, 이 절연 보유 지지 부재(14)의 홈(14a) 내에 후술하는 제1 및 제2 접속 도체를 수용한다. 따라서, 제1 및 제2 접속 도체가 배치되어 있는 환형의 영역이 권선(12)이 권취되어 있는 환형의 영역 내에 위치하는, 즉 권취 프레임(13)의 단부판(13b, 13c)의 내측에 속하므로, 축방향의 치수 증대가 최소한으로 억제된다.

부호 16은 절연 보유 지지 부재(14)의 양 홈(14a, 14b)의 내면에 부착되는 부직포, 부호 17, 18, 19는 고정자 코어(11)의 축방향 단부에 따라 권선(12)이 권취되어 있는 환형의 영역 내에 위치하여 동심원 형상으로 배치된 제1 접속 도체, 부호 20은 이들 각 제1 접속 도체의 외측에 이들과 동심원 형상으로 배치된 제2 접속 도체이다. 이들 제1 및 제2 접속 도체(17, 18, 19, 20)는 주위 방향 소정의 위치에 배치된 각 절연 보유 지지 부재(14)의 각 홈(14a) 내에 부직포(16)를 거쳐서 보유 지지되고, 양단부는 도1에 도시한 바와 같이 고정자 코어(11)의 주위 방향 소정의 위치로부터 직경 방향으로 절곡되고, 소정의 간격을 거쳐서 차례로 외부로 연장되어 있다.

이 경우, 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)는 모두 링형상으로 형성되는 일 없이, 또한 도1에 도시한 바와 같이 서로 겹치지 않도록 고정자 코어(11)의 축방향과 직각인 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향 외부로 도출된다.

또한, 각 권선(12)은 예를 들어 이 제1 실시 형태의 경우에는 도2에 도시한 바와 같이 6개씩이 병렬 접속되어 각각 U, V, W상을 형성한다. 그리고, 각각 동일상으로서 병렬 접속되는 각 권선(12)의 일단부측의 단부는 U상의 경우는 제1 접속 도체(17), V상의 경우는 제1 접속 도체(18), W상의 경우는 제1 접속 도체(19)에 각각 리드선(21)을 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 중성점측에 접속되는 모든 권선(12)의 타단부측의 단부는 각각 리드선(22)을 거쳐서 제2 접속 도체(20)에 접속되어 있다. 그리고, 각 접속 도체(17 내지 20) 및 리드선(21, 22)은 도3 및 도4에 그 일부를 도시한 바와 같이 절연 보유 지지 부재(14)의 양 홈(14a, 14b) 내에 부직포(16)로 절연되어 수용된다.

그리고 마지막으로, 절연 보유 지지 부재(14)의 상부에 커버(15)를 씌워, 각 홈(14a, 14b)을 덮은 후, 절연사(23)을 권취 프레임(13)의 본체부(13a)의 내측을 거쳐서 일단부측으로부터 타단부측으로 유도해, 타단부측에서 반복하여 커버(15)의 상면에 따라서 원래의 일단부측으로 복귀시키고, 이것을 수회 반복함으로써 절연 보유 지지 부재(14) 및 커버(15)를 권취 프레임(13)에 긴박하여 각 접속 도체(17 내지 20) 및 각 리드선(21, 22)을 절연 보유 지지 부재(14) 내에 고정하여 보유 지지한다.

이와 같이 상기 제1 실시 형태에 따르면, 서로 동심원 형상으로 배치되고, 동일상으로서 서로 병렬 접속되는 각 권선(12)의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 제1 접속 도체(17, 18, 19)와, 모든 상기 각 권선(12)의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체(20)와의 각 양단부가, 고정자 코어(11)의 주위 방향의 소정의 위치에 있어서, 고정자 코어(11)의 축방향과 직각인 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향으로 절곡되고, 서로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 외부로 도출되도록 하였으므로, 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)끼리가 교차하는 일 없이, 즉 축방향으로 돌출하는 일 없이 박형화가 가능해진다.

또, 제1 및 제2 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)가 권선(12)이 권취되는 환형의 영역 내에 배치되고, 권취 프레임(13)의 단부판(13b, 13c) 사이에 수납되어 있으므로, 또한 축방향으로의 돌출을 방지할 수 있다. 또한, 제1 및 제2의 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)는 절연 보유 지지 부재(14) 내에 보유 지지되므로, 안정된 고정이 가능해져 절연사(23)로 긴박함으로써 신뢰성이 더욱 향상된다. 또한, 절연 보유 지지 부재(14)를 권취 프레임에 결합할 수 있도록 하고 있으므로, 조립 작업성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 각 접속 도체(17, 18, 19, 20)와 각 권선(12)과의 사이를 접속하는 리드선(21, 22)의 접속이 절연 보유 지지 부재(14) 내에서 행해지므로, 리드선(21, 22)이 노출되지 않아 미관을 손상시키는 일이 없다. 게다가 또한, 리드선(21, 22)이 수용되는 절연 보유 지지 부재(14)의 각 홈(14a, 14b)의 내면에는 부직포(16)가 부착되어 있으므로, 접속부에 절연을 위한 수지를 도포할 때에, 이수지가 부직포(16) 내에 침지되어 절연성의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 청구항 1에 따르면, 복수의 자극 티스가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성되는 환형의 고정자 코어와, 상기 각 자극 티스에 권취 프레임을 거쳐서 각각 집중하여 권취된 복수의 권선과, 상기 고정자 코어의 축방향 단부에 따라서 동심원 형상으로 배치되어 동일상으로서 서로 병렬 접속되는 상기 각 권선의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 복수의 제1 접속 도체와, 상기 각 제1 접속 도체와 동심원 형상으로 배치되어 모든 상기 각 권선의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체를 구비한 회전 전기기기의 고정자에 있어서,

상기 제1 및 제2 각 접속 도체의 각 양단부가 상기 고정자 코어의 주위 방향 소정의 위치에 있어서, 상기 고정자 코어의 축방향과 직각인 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향으로 절곡되고, 서로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 외부로 도출되어 있는 것이므로, 박형화를 도모하는 것이 가능한 회전 전기기기의 고정자를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따르면, 청구항 1에 있어서 제1 및 제2 각 접속 도체가 배치되어 있는 환형의 영역이 권선이 권취되어 있는 환형의 영역 내에 위치하도록 하였으므로, 더욱 박형화를 도모하는 것이 가능한 회전 전기기기의 고정자를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따르면, 청구항 1에 있어서 제1 및 제2 각 접속도체는 주위 방향으로 소정의 간격으로 배치되는 절연 보유 지지 부재에 의해 보유 지지되어 있으므로, 박형화는 물론, 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 가능한 회전 전기기기의 고정자를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 복수의 자극 티스가 주위 방향으로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 내측으로 돌출하여 형성되는 환형의 고정자 코어와, 상기 각 자극 티스에 권취 프레임을 거쳐서 각각 집중하여 권취된 복수의 권선과, 상기 고정자 코어의 축방향 단부에 따라서 동심원 형상으로 배치되어 동일상으로서 서로 병렬 접속되는 상기 각 권선의 일단부측의 단부끼리를 상마다 접속하는 복수의 제1 접속 도체와, 상기 각 제1 접속 도체와 동심원 형상으로 배치되어 모든 상기 각 권선의 타단부측의 단부끼리를 접속하는 제2 접속 도체를 구비한 회전 전기기기의 고정자에 있어서,

   상기 제1 및 제2 각 접속 도체의 각 양단부가 상기 고정자 코어의 주위 방향 소정의 위치에 있어서, 상기 고정자 코어의 축방향과 직각인 서로 동일한 평면 내에서 주위 방향으로부터 직경 방향으로 절곡되고, 서로 소정의 간격을 거쳐서 직경 방향 외부로 도출되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기기의 고정자.
2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 각 접속 도체가 배치되어 있는 환형의 영역이 권선이 권취되어 있는 환형의 영역 내에 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 회전 전기기기의 고정자.
3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 각 접속 도체는 주위 방향으로 소정의 간격으로 배치되는 절연 보유 지지 부재에 의해 보유 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기기기의 고정자.