KR101224688B1

KR101224688B1 - 스테이터

Info

Publication number: KR101224688B1
Application number: KR1020117015000A
Authority: KR
Inventors: 아쯔시 와따나베; 후지오 안도; 마사요시 하가; 마나부 기따무라
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2013-01-21
Also published as: EP2416471A4; WO2011074114A1; EP2416471A1; JP5278546B2; EP2416471B1; KR20110103983A; CN102449883A; US20120025658A1; JPWO2011074114A1; CN102449883B; US8427024B2

Abstract

소형화 및 고출력화가 가능한 스테이터 및 스테이터 제조 방법을 제공하기 위해, 티스(43)와, 티스(43) 사이에 형성된 슬롯(SCS)을 구비하는 분할식 스테이터 코어(SC)와, 평각도체(D)를 사용하여 형성되어 슬롯(SCS) 내에 배치되는 볼록부 형성 코일(CO1)을 갖는 스테이터(100)에 있어서, 볼록부 형성 코일(CO1)은 코일 엔드(CE)부에서 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)과, 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)으로부터 분할식 스테이터 코어(SC)의 축방향 상공으로 돌출되도록 형성되는 리드측 볼록부(PR) 또는 반리드측 볼록부(PF)를 갖는 형상이고, 리드측 볼록부(PR) 또는 반리드측 볼록부(PF)는 볼록부 형성 코일(CO1)이 분할식 스테이터 코어(SC)에 배치되었을 때에 다른 볼록부 형성 코일(CO1)과의 간섭을 피하는 높이로 한다.

Description

스테이터 {STATOR}

본 발명은 모터의 소형화 및 고출력화를 도모하기 위해, 스테이터의 점적률을 향상시키는 기술에 관한 것이다.

최근, 하이브리드 카나 전기 자동차 등의 요구가 높아지고 있어, 자동차의 구동력에 모터를 사용하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 모터를 차량 탑재하기 위해서는, 고출력화, 소형화가 요구된다. 특히, 하이브리드 카는 엔진 룸에 모터를 배치하는 관계상, 소형화의 요구가 엄격하다.

그로 인해, 종래부터 모터의 소형화, 고출력화에 대해 다양한 검토가 이루어지고 있다.

특허문헌 1에는 다상형 발전 장치의 스테이터 프레임용 도체부에 관한 기술이 개시되어 있다.

스테이터 코어에 아우터 슬롯을 구비하고, 평각도체가 슬롯 내에 삽입되는 슬롯 내 도선부에 평면을 규정하고, 상기 평면에 대해 상부로부터 볼 때 대략 U자로, 상기 평면을 포함하는 전방으로부터 본 경우 파상체(波狀體)로, 평각도체를 성형하여 스테이터 코어에 배치함으로써, 스테이터의 코일 엔드를 단축하여, 점적률의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

특허문헌 2에는 크랭크 형상의 연속권 코일, 분포권 고정자 및 그들의 성형 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

평각도체를 육각형으로 권회한 후, 코일 엔드가 되는 부분에 크랭크 형상을, 금형을 사용하여 형성하고, 상기 평각도체를 고정자 코어에 배치함으로써, 코일 엔드에서의 코일끼리의 간섭을 해결하여, 스테이터의 점적률의 향상 및 소형화에 공헌하는 것이 가능해진다.

특허문헌 3에는 회전 전기 기기와 그 제조 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

내주측으로부터 외주측을 향해 권회한 코일 어셈블리를, 스테이터 코어의 슬롯에 삽입할 때에, 한쪽의 슬롯에는 코일의 외주측으로부터 슬롯의 외층측으로 배치되도록 삽입하고, 다른 쪽의 슬롯에는 코일의 내주측으로부터 슬롯의 내주측으로 배치되도록 삽입함으로써, 분포권으로 된 코일을 구비한 회전 전기 기기에 있어서, 제조 작업을 간략화하고, 또한 슬롯 내의 점적률의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

특허문헌 4에는 회전 전기 기기의 고정자 및 회전 전기 기기에 대한 기술이 개시되어 있다.

평각도체를 파권(wave winding)으로 배치하여 복수상을 갖는 권선 코일이 형성되고, 외주 방향으로부터 분할한 티스를 삽입하고, 상기 티스를 스테이터 코어의 외환부에 형성된 홈에 삽입하여 고정함으로써, 정밀도가 높은 스테이터 코어를 형성하는 것이 가능해진다.

일본 특허 제3756516호 공보 일본 특허 제4234749호 공보 일본 공개 특허 제2008-125212호 공보 일본 공개 특허 제2009-131093호 공보

그러나, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4에는 이하에 설명하는 과제가 있다고 생각된다.

일반적으로, 집중권 코일을 사용하는 스테이터에 비해 분포권 코일을 사용하는 스테이터의 쪽이 고출력화되기 쉽고, 코깅 토크의 문제를 해결하기 쉽다. 단, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2에 개시된 바와 같은 분포권의 코일을 사용한 스테이터를 고출력화하기 위해, 스테이터 코어에 구비되는 슬롯의 깊이를 깊게 하고, 또한 코일의 권회수를 늘리면, 코일끼리의 간섭의 문제가 생긴다.

특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되는 기술에서는, 이웃하는 코일 사이의 간극이 거의 없으므로, 코일의 턴수를 그 이상으로 늘리는 것이 어렵다고 생각된다. 또한, 평각도체를 성형하는 데 있어서, 평각도체의 굴곡 반경에 제약이 있으므로, 그 이상 평각도체의 단면적을 늘리는 것도 어렵다고 생각된다.

따라서, 가일층의 고출력화를 구하기 위해서는 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 방법은 적합하지 않다고 생각된다.

특허문헌 3은 구체적인 코일의 성형 방법이, 둥근 선을 내주로부터 외주를 향해 평평해지도록 권취하여 코일을 형성한 후, 코일의 슬롯에 삽입되는 부분을 파지하고, 트위스트하여 형성하는 방법밖에 개시되어 있지 않고, 이 방법은 평각도체를 사용하는 데에는 부적합하다고 생각된다.

또한, 평각도체를 외주측에 쌓아 올려 권취해가는 스타일을 사용하고 있으므로, 코일 엔드가 커져 버린다고 하는 문제도 있어, 스테이터의 소형화를 도모하는 데에는 부적합하다고 생각된다.

특허문헌 4는 분포권에 파권 코일을 사용하고 있다. 파권 코일은 평각도체를 편조해 갈 필요가 있으므로, 복잡한 성형이 요구되는 동시에, 평각도체 모두를 평면 형상으로 겹친 후, 원환 형상으로 권취해 갈 필요가 있으므로, 큰 조립 장치를 필요로 한다. 이로 인해, 조립이 어렵고, 비용 절감이 곤란하다고 하는 문제가 있다.

따라서, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4에 개시되는 기술로부터, 스테이터의 소형화와 고출력화를 더욱 도모하기 위해서는, 가일층의 고안이 필요하다고 생각된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해, 소형화 및 고출력화가 가능한 스테이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터는 이하와 같은 특징을 갖는다.

(1) 티스와, 상기 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 평각도선을 사용하여 형성되어 상기 슬롯 내에 배치되는 코일을 갖는 스테이터에 있어서, 상기 코일은 코일 엔드부에서 사변과, 상기 사변으로부터 상기 스테이터 코어의 축방향 상공으로 돌출되도록 형성되는 볼록부를 갖는 형상이고, 상기 볼록부는 상기 코일이 상기 스테이터 코어에 배치되었을 때에 다른 코일과의 간섭을 피하는 높이인 것과, 상기 코일의 코일 엔드부에는 레인 체인지부가 형성되고, 이웃하는 제1 코일과 제2 코일이 간섭하는 제1 간섭점(P3)과, 이웃하는 제2 코일과 제3 코일이 간섭하는 제2 간섭점(P4)의 거리인 코일 간섭점 거리(A1)가, 상기 스테이터 코어의 내주측에 배치되는 상기 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심과 상기 스테이터 코어의 외주측에 배치되는 상기 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심의 상기 스테이터 코어의 둘레 방향의 거리인 굽힘 중심간 거리(A) 이하인 것을 특징으로 한다.

(2) (1)에 기재된 스테이터에 있어서, 바람직하게는, 상기 평각도선이 복수 겹쳐진 상태에서, 상기 볼록부 및 상기 레인 체인지부가 형성된 것인 것을 특징으로 한다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 스테이터에 있어서, 바람직하게는, 상기 코일은 동심권으로 권회되고, 상기 코일을 원통 형상으로 배치하여 형성한 코일 바스켓에, 분할식으로 한 상기 스테이터 코어를 삽입함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.

(4) (3)에 기재된 스테이터에 있어서, 바람직하게는, 상기 슬롯은 U상 제1 슬롯, U상 제2 슬롯, V상 제1 슬롯, V상 제2 슬롯, W상 제1 슬롯, W상 제2 슬롯을 제1 조로 하는 3상 슬롯 블록이, 순차적으로 형성되어 있고, 상기 제1 조의 옆에 제2 조의 상기 3상 슬롯 블록이 형성되고, 상기 제1 조의 U상 제1 슬롯 내의 상기 평각도선이, 상기 제2 조의 U상 제2 슬롯 내의 상기 평각도선과 제1 루프를 형성하고 있는 것, 상기 제1 조의 U상 제2 슬롯 내의 상기 평각도선이, 상기 제2 조의 U상 제1 슬롯 내의 상기 평각도선과 제2 루프를 형성하고 있는 것, 상기 제2 루프가 상기 제1 루프의 내주에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

(5) (4)에 기재하는 스테이터에 있어서, 바람직하게는 상기 U상 제1 슬롯으로부터 나온 상기 평각도선이, 2슬롯분의 영역을 사용하여, 레인 체인지되어 있는 것을 특징으로 한다.

(6) (5)에 기재하는 스테이터에 있어서, 바람직하게는 상기 제1 루프의 일단부가, 상기 제2 루프의 일단부와 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터 제조 방법은 이하와 같은 특징을 갖는다.

(7) 티스와, 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 스테이터 내에 배치되는 평각도선을 갖는 스테이터의 제조 방법에 있어서, 상기 평각도선을, 복수 겹쳐 주회시켜 8각 형상 코일로 하는 제1 공정과, 상기 8각 형상 코일의 코일 엔드부에 한 쌍의 볼록부를 형성하는 제2 공정과, 상기 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 성형하는 제3 공정과, 상기 한 쌍의 볼록부에 레인 체인지부를 형성하는 제4 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

(8) (7)에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제2 공정은 고정된 상기 8각 형상 코일의 주위 4방향으로부터, 압박 기구에 의해 상기 8각 형상 코일의 외면을 압박하여 상기 한 쌍의 볼록부를 형성하는 것인 것을 특징으로 한다.

(9) (7) 또는 (8)에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 제3 공정은 상기 볼록부가 형성된 코일을 고정하고, 상기 볼록부가 형성된 코일의 축방향으로부터 곡면을 갖는 금형을 압박함으로써, 상기 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 형성하는 것인 것을 특징으로 한다.

(10) (7) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제4 공정은 상기 원호 형상으로 형성된 코일의 상기 한 쌍의 볼록부를, 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형으로 보유 지지하고, 상기 우측 보유 지지 금형에 대해 상기 좌측 보유 지지 금형을 어긋나게 함으로써, 상기 레인 체인지부를 상기 한 쌍의 볼록부에 형성하는 것인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터 제조 장치는 이하와 같은 특징을 갖는다.

(11) 티스와, 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 스테이터 내에 배치되는 평각도선을 갖는 스테이터를 제조하는 스테이터 제조 장치에 있어서, 상기 평각도선이 복수 겹쳐져 주회되어 형성된 8각 형상 코일을 고정하는 코일 고정부와, 고정된 상기 8각 형상 코일의 주위 4방향으로부터, 상기 8각 형상 코일의 외면을 압박하는 압박 기구를 구비하고, 상기 8각 형상 코일에 한 쌍의 볼록부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

(12) (11)에 기재된 스테이터 제조 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 볼록부가 형성된 코일의 양단부를 고정하는 고정 기구와, 상기 볼록부가 형성된 코일의 축방향으로부터 압박하는 곡면을 갖는 금형을 갖고, 상기 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

(13) (12)에 기재된 스테이터 제조 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 원호 형상으로 형성된 코일의 상기 한 쌍의 볼록부를 보유 지지하는 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형과, 상기 우측 보유 지지 금형에 대해 상기 좌측 보유 지지 금형을 어긋나게 하는 구동 기구를 구비하고, 상기 원호 형상으로 형성된 코일에 상기 레인 체인지부를 상기 한 쌍의 볼록부에 형성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터에 의해, 이하와 같은 작용, 효과가 얻어진다.

상기 (1)에 기재되는 발명의 형태는, 티스와, 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 평각도선을 사용하여 형성되어 슬롯 내에 배치되는 코일을 갖는 스테이터에 있어서, 코일은 코일 엔드부에서 사변과, 사변으로부터 스테이터 코어의 축방향 상공으로 돌출되도록 형성되는 볼록부를 갖는 형상이고, 볼록부는 코일이 스테이터 코어에 배치되었을 때에 다른 코일과의 간섭을 피하는 높이로 하고 있고, 코일의 코일 엔드부에는 레인 체인지부가 형성되고, 이웃하는 제1 코일과 제2 코일이 간섭하는 제1 간섭점과, 이웃하는 제2 코일과 제3 코일이 간섭하는 제2 간섭점의 거리인 코일 간섭점 거리가, 스테이터 코어의 내주측에 배치되는 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심과 스테이터 코어의 외주측에 배치되는 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심의 스테이터 코어의 둘레 방향의 거리인 굽힘 중심간 거리 이하이다.

코일의 코일 엔드부에 형성되는 사변으로부터 돌출되는 볼록부를 형성함으로써, 코일을 스테이터 코어에 삽입했을 때에 코일끼리의 간섭을 회피하는 것이 용이해져, 코일 엔드를 단축하는 것이 가능해진다.

스테이터의 코일 엔드부에서는 코일끼리의 간섭을 피할 필요가 있지만, 코일은 코일 엔드부에서 복잡하게 입체 교차하게 된다. 따라서, 이웃하는 코일끼리의 간섭을 피하기 위해 볼록부를 형성하고, 간섭을 회피함으로써 효율적으로 코일 엔드부의 단축을 도모하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 코일을 육각형으로 권회하여 구성하는 경우, 코일 엔드에는 2변이 이등변 삼각형을 이루는 형태로 돌출된다. 이 경우, 이등변 삼각형 부분을 코일끼리 엇갈리도록 배치하면, 평각도체의 두께의 관계에서 코일 사이의 거리를 필요로 하고, 레인 체인지에 폭을 필요로 하는 결과로 된다. 그러나, 코일에 제1 볼록부 및 제2 볼록부를 형성함으로써, 이웃하는 코일끼리의 간섭을 회피하기 쉬워진다.

또한, 스테이터의 구성상, 제1 루프나 제2 루프를 형성하는 경우에는 엣지 와이즈 굽힘 가공할 필요가 있지만, 제1 볼록부 및 제2 볼록부를 형성하는 경우에는, 엣지 와이즈 굽힘 방향이 아니라 두께가 얇은 방향으로 구부리게 되므로, 굴곡 반경이 작아, 비교적 용이하게 구부릴 수 있다.

이 결과, 스테이터의 설계 자유도가 높아져, 코일 엔드를 그다지 연신하지 않고 코일의 단자 부분을 제1 루프 및 제2 루프의 하부를 빠져나가게 하여 외측으로 가져오는 등, 부스바와의 접합의 용이성을 확보하는 데 공헌할 수 있다.

설계 자유도를 높게 할 수 있는 것은, 스테이터를 제작하는 공정을 간소화하는 데 도움이 되어, 장점이 많다.

삭제

코일 간섭점 거리가 굴곡 중심 거리 이하로 되도록 설정함으로써, 제1 코일, 제2 코일 및 제3 코일을 인접하여 배열하고, 스테이터 코어의 슬롯 사이의 피치를 좁히는 것이 가능해진다. 즉, 스테이터의 소형화에 공헌하는 것이 가능해진다.

상기 (3)에 기재되는 발명의 형태는, (1) 또는 (2)에 기재된 스테이터에 있어서, 코일은 동심권으로 권회되고, 코일을 원통 형상으로 배치하여 형성한 코일 바스켓에, 분할식으로 한 스테이터 코어를 삽입함으로써 형성되는 것이다.

동심권 코일을 원통 형상으로 배치하여 코일 바스켓을 형성하고, 분할식 스테이터 코어를 삽입하여 스테이터를 형성하는 방법을 채용함으로써, 코일의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

상기 (4)에 기재되는 형태는, (3)에 기재된 스테이터에 있어서, 슬롯은 U상 제1 슬롯, U상 제2 슬롯, V상 제1 슬롯, V상 제2 슬롯, W상 제1 슬롯, W상 제2 슬롯을 제1 조로 하는 3상 슬롯 블록이, 순차적으로 형성되어 있고, 제1 조의 옆에 제2 조의 3상 슬롯 블록이 형성되고, 제1 조의 U상 제1 슬롯 내의 평각도선이, 제2 조의 U상 제2 슬롯 내의 평각도선과 제1 루프를 형성하고 있는 것, 제1 조의 U상 제2 슬롯 내의 평각도선이, 제2 조의 U상 제1 슬롯 내의 평각도선과 제2 루프를 형성하고 있는 것, 제2 루프가, 제1 루프의 내주에 배치된다고 하는 것이다.

평각도선을 제1 루프와 제2 루프를 갖는 2중 코일로 함으로써, 레인 체인지 부분의 여유를 많이 취하는 것이 가능해진다.

평각도체로 루프를 형성한 코일을 스테이터 코어에 삽입하는 경우, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 평각도체를 스테이터 코어의 단부면에 평면적으로 배열하게 된다. 이 경우, 스테이터 코어의 단부면은 면적이 한정되므로, 코일의 턴수를 많게 하기 위해 평각도체의 수를 늘리는 것은 어렵다. 그리고, 코일을 분포권으로서 구성하는 경우, 동심권의 코일끼리가 간섭하기 때문에, 코일 엔드부에 레인 체인지 부분을 필요로 한다. 이 레인 체인지부에서, 코일의 폭은 문제가 되기 쉽다.

따라서, 본 발명의 구성과 같이 제1 루프의 내주측에 제2 루프를 형성하는 2중 코일의 구조로 함으로써, 스테이터 코어의 단부면을 입체적으로 이용할 수 있다. 이 결과, 코일의 턴수를 늘리는 것이 가능하고, 턴수가 증가한 경우에도 레인 체인지부에 있어서 이웃하는 코일끼리의 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.

코일의 제1 루프와 제2 루프를 겹쳐서 2중 코일을 형성하고 있으므로, 코일 엔드의 두께를 그다지 늘리지 않고, 슬롯이 깊은 스테이터 코어를 채용하는 것이 가능해진다. 그 결과, 스테이터의 점적률의 향상과 소형화의 요구를 만족시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (5)에 기재되는 발명의 형태는, (4)에 기재하는 스테이터에 있어서, U상 제1 슬롯으로부터 나온 평각도선이, 2슬롯분의 영역을 사용하여, 레인 체인지된다고 하는 것이다.

레인 체인지는 코일에 동심권을 채용하여, 분포권 스테이터를 구성하는 이상, 필수로 된다. 이는, 전술한 바와 같이 동심권 코일을 복수의 슬롯을 걸쳐서 삽입하므로, 이웃하는 코일끼리 간섭하는 부분이 생겨, 그것을 회피할 필요가 있기 때문이다.

구체적으로 말하면, 슬롯 내에 삽입되는 평각도체를 슬롯 내 도선부라고 정의하면, 한쪽의 슬롯 내 도선부가 제1 조의 U상 제1 슬롯에 삽입되는 U상의 코일의 제1 루프는 다른 쪽의 슬롯 내 도선부가 제2 조의 U상 제2 슬롯에 삽입된다. 그리고, 그 옆에 오는 것은, 한쪽의 슬롯 내 도선부가 제1 조의 V상 제1 슬롯에 삽입되고, 다른 쪽의 슬롯 내 도선부가 제2 조의 V상 제2 슬롯에 삽입된 V상의 코일의 제1 루프이다.

전술한 V상의 코일의 제1 루프는 제1 조의 U상 제1 슬롯에 삽입되는 부분에 있어서, 전술한 U상의 코일의 제1 루프의 하측에, 제2 조의 U상 제2 슬롯에 삽입되는 부분에 있어서, 전술한 U상 코일의 제1 루프의 상측에 올 필요가 있다. 더욱 상세하게 말하면, 제1 루프와 제2 루프는 2중 구조로 되어 있으므로, 한쪽(제1 조의 V상 제2 슬롯의 코일 엔드측)은, 상부로부터(스테이터 코어 단부면으로부터 먼 쪽으로부터) 차례로, U상 제1 루프, U상 제2 루프, V상 제1 루프, V상 제2 루프로 되고, 다른 쪽(제2 조의 U상 제1 슬롯의 코일 엔드측)은 상부로부터(스테이터 코어 단부면으로부터 먼 쪽으로부터) 차례로 V상 제1 루프, V상 제2 루프, U상 제1 루프, U상 제2 루프로 된다.

이와 같이 필요해지는 레인 체인지 부분은 스테이터 코어의 단부면에 평면적으로 평각도체가 배치되면 1슬롯분밖에 사용할 수 없다. 그러나, 본 발명에서는 2중 코일로 하고 있음으로써, 이 레인 체인지 부분이 2배인 2슬롯분 사용하는 것이 가능하고, 굴곡 반경의 관계에서 최대한 넓은 폭을 준비하는 것이 바람직하다.

여기서 말하는 「2슬롯분의 영역」이라 함은, 슬롯과 티스를 1슬롯분으로 하여 슬롯 2개와 티스 2개분의 폭을 가리키고 있다.

이는, 점적률을 올리기 위해서는 평각도체의 단면적을 크게 하는 것이 유효하기 때문이고, 단면적이 커지면 상대적으로 굴곡 반경도 커지기 때문이다. 이로 인해, 본 발명에 의해 점적률이 높은 스테이터를 구성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (6)에 기재되는 발명의 형태는, (5)에 기재하는 스테이터에 있어서, 제1 루프의 일단부가, 제2 루프의 일단부와 접속하고 있다는 것이다.

코일의 제1 루프와 제2 루프를 접속함으로써, 스테이터 코어에 코일을 배치한 후에 부스바를 접속할 필요가 없어진다. 즉, 제1 루프와 제2 루프의 단체끼리를, 사전에 접속하는 것이 가능해져, 부스바의 수의 삭감 및 부스바 접속 시의 작업 스페이스의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

코일 엔드에서의 부스바 접속은 코일을 전기적으로 접속하기 위해 필요해진다. 그러나, 코일끼리가 근접하고 있으면 접합 작업에 지장이 생기는 등의 사정도 있어, 바람직하지 않다. 경우에 따라서는 한쪽의 코일의 단자부를 피해 부스바와 접속할 필요가 생기는 것도 생각된다.

그러나, 사전에 제1 루프와 제2 루프를 접속한 코일을, 스테이터 코어에 배치하는 방법을 사용함으로써, 작업 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터 제조 방법에 의해, 이하와 같은 작용, 효과가 얻어진다.

상기 (7)에 기재된 발명의 형태는 티스와, 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 스테이터 내에 배치되는 평각도선을 갖는 스테이터의 스테이터 제조 방법에 있어서, 평각도선을, 복수 겹쳐 주회시켜 8각 형상 코일로 하는 제1 공정과, 8각 형상 코일의 코일 엔드부에 한 쌍의 볼록부를 형성하는 제2 공정과, 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 성형하는 제3 공정과, 한 쌍의 볼록부에 레인 체인지부를 형성하는 제4 공정을 갖는 것이다.

이와 같은 구성을 채용함으로써, 볼록부를 갖는 코일을 형성하는 것이 가능해지고, 이 코일을 스테이터 코어에 배치함으로써 점적률이 높고, 코일 엔드가 짧은 스테이터를 형성 가능해진다. 볼록부를 갖는 2중 코일을 사용한 경우라도 마찬가지로 코일 엔드의 단축에 기여할 수 있다.

즉, 스테이터의 고출력화, 소형화에 공헌하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (8)에 기재되는 발명의 형태는 (7)에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 제2 공정은 고정된 8각 형상 코일의 주위 4방향으로부터, 압박 기구에 의해 8각 형상 코일의 외면을 압박하여, 한 쌍의 볼록부를 형성하는 것이다.

8각 형상 코일은 구리나 알루미늄 등 열전도성이 좋은 금속으로 형성되는 케이스가 많고, 이들 금속은 가공이 용이하다. 따라서, 8각 형상 코일을 형성한 후, 베이스에 고정하고, 압박 기구로 볼록부가 되는 부분의 양쪽을 압박함으로써, 한 쌍의 볼록부를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (9)에 기재되는 발명의 형태는 (7) 또는 (8)에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 제3 공정은 볼록부가 형성된 코일을 고정하고, 볼록부가 형성된 코일의 축방향으로부터 곡면을 갖는 금형을 압박함으로써, 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 형성하는 것이다.

곡면을 갖는 금형을 압박하여, 볼록부가 형성된 코일을 변형시킴으로써, 동일한 형상의 원호 형상으로 형성된 코일을 얻는 것이 가능하다. 코일은 동일 형상의 것을 겹쳐서 코일 바스켓을 형성해 가는 관계상, 겹치는 부분은 고정밀도로 동일한 형상인 것이 바람직하다. 금형을 사용함으로써, 이와 같은 코일을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (10)에 기재되는 발명의 형태는 (7) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 스테이터 제조 방법에 있어서, 제4 공정은 원호 형상으로 형성된 코일의 한 쌍의 볼록부를, 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형으로 보유 지지하고, 우측 보유 지지 금형에 대해 좌측 보유 지지 금형을 어긋나게 함으로써, 레인 체인지부를 한 쌍의 볼록부에 형성하는 것이다.

레인 체인지부의 형성에 관해서도, 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형을 어긋나도록 힘을 가함으로써, 한 쌍의 볼록부에 레인 체인지부를 형성하는 것이 가능해진다. 코일은 겹쳐서 코일 바스켓을 형성하는 관계상, 레인 체인지부의 정밀도보다 겹치는 부분의 정밀도가 더 높은 쪽이 장점은 높다. 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형으로 코일을 보유 지지함으로써 코일 바스켓을 형성할 때에 겹치는 부분의 정밀도를 높게 할 수 있다.

또한, 이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 형태에 의한 스테이터 제조 장치에 의해, 이하와 같은 작용, 효과가 얻어진다.

상기 (11)에 기재되는 발명의 형태는 티스와, 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 스테이터 내에 배치되는 평각도선을 갖는 스테이터를 제조하는 스테이터 제조 장치에 있어서, 평각도선이 복수 겹쳐져 주회되어 형성된 8각 형상 코일을 고정하는 코일 고정부와, 고정된 8각 형상 코일의 주위 4방향으로부터, 8각 형상 코일의 외면을 압박하는 압박 기구를 구비하고, 8각 형상 코일에 한 쌍의 볼록부를 형성하는 것이다.

코일 고정부와 8각 형상 코일의 외면을 압박하는 압박 기구를 구비하고 있으므로, 전술한 스테이터 제조 방법에 있어서의 제2 공정을 실현하여, 8각 형상 코일의 외형을 변형하는 것이 가능해진다. 전술한 스테이터를 형성하기 위해서는, 제1 루프의 코일 엔드부에 제1 볼록부, 제2 루프의 코일 엔드부에 제2 볼록부가 형성되어 있을 필요가 있다. 상기 구성을 구비하고 있음으로써, 이와 같은 제1 볼록부 또는 제2 볼록부를 용이하게 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 (12)에 기재된 발명의 형태는 (11)에 기재된 스테이터 제조 장치에 있어서, 볼록부가 형성된 코일의 양단부를 고정하는 고정 기구와, 볼록부가 형성된 코일의 축방향으로부터 압박하는 곡면을 갖는 금형을 갖고, 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 형성하는 것이다.

곡면을 갖는 금형을 사용함으로써, 볼록부가 형성된 코일을 원호 형상으로 형성할 수 있어, 전술한 (7)에 기재된 제3 공정을 실현할 수 있다.

또한, 상기 (13)에 기재된 발명의 형태는 (12)에 기재된 스테이터 제조 장치에 있어서, 원호 형상으로 형성된 코일의 한 쌍의 볼록부를 보유 지지하는 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형과, 우측 보유 지지 금형에 대해 좌측 보유 지지 금형을 어긋나게 하는 구동 기구를 구비하고, 원호 형상으로 형성된 코일에 레인 체인지부를 한 쌍의 볼록부에 형성하는 것이다.

원호 형상으로 형성된 코일을 겹치기 위해서는, 이웃하는 코일과의 간섭을 피할 필요가 있다. 레인 체인지부를 코일에 형성함으로써, (1)에 기재된 발명과 마찬가지로 코일 엔드가 짧은 스테이터를 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 구동 기구와 우측 보유 지지 금형과 좌측 보유 지지 금형을 사용하여, 힘을 가함으로써, 원호 형상으로 형성된 코일의 코일 엔드측 상하에 각각 1개소씩 동일한 위치에 레인 체인지부를 형성하는 것이 가능해진다. 이 구성에 의해 (10)에 기재된 제4 공정의 실현을 가능하게 하고 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 스테이터의 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일의 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일의 하면에서 본 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태의 코일 볼록부 성형 지그의 상면에서 본 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태의 코일 볼록부 성형 지그를 사용하여 형성한 상태의 상면에서 본 도면이다.
도 6은 제1 실시 형태의 원호 변형 지그의 측면도이다.
도 7은 제1 실시 형태의 원호 변형 지그를 사용하여 코일을 형성한 상태의 측면도이다.
도 8은 제1 실시 형태의 레인 체인지부 형성 지그에 관한 측면도이다.
도 9는 제1 실시 형태의 레인 체인지부 형성 지그에 의해 코일에 레인 체인지부를 형성한 상태의 측면도이다.
도 10은 제1 실시 형태의 스테이터 코어에 형성된 U상 코일을 도시한 평면 모식도이다.
도 11은 볼록부를 형성하지 않고 코일끼리의 간섭을 회피한 스테이터의 사시도이다.
도 12는 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일의 사시도이다.
도 13은 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 측면도이다.
도 14는 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 부분 사시도이다.
도 15는 제3 실시 형태의 편볼록부 형성 코일의 사시도이다.
도 16은 제3 실시 형태의 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 측면도이다.
도 17은 제4 실시 형태의 스테이터의 사시도이다.
도 18은 제4 실시 형태의 2중 코일의 사시도이다.
도 19는 제4 실시 형태의 2중 코일의 상면에서 본 도면이다.
도 20은 제4 실시 형태의 2중 코일을 겹친 모식 사시도이다.
도 21은 제4 실시 형태의 코일 바스켓에 피스를 삽입하고 있는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 22는 제4 실시 형태의 코일 바스켓에 피스를 삽입한 모식도이다.
도 23은 제4 실시 형태의 스테이터 코어에 형성된 U상 코일의 제1 루프를 도시한 평면도이다.
도 24는 제4 실시 형태의 스테이터 코어에 형성된 U상 코일의 제2 루프를 도시한 평면도이다.
도 25는 제5 실시 형태의 2중 코일의 코일 엔드 부분의 부분 사시도이다.
도 26은 제5 실시 형태의 스테이터의 부분 사시도이다.
도 27은 제6 실시 형태의 2중 코일의 코일 엔드 부분을 내주측에서 본 부분 사시도이다.
도 28은 제6 실시 형태의 2중 코일의 코일 엔드 부분을 외주측에서 본 부분 사시도이다.
도 29는 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 코일 다발의 레인 체인지부의 모습을 도시한 모식 상면도이다.
도 30은 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 코일 다발의 측면선도이다.
도 31은 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 코일 다발을 겹친 모식 상면도이다.
도 32는 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 코일을 겹친 측면선도이다.
도 33은 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 두께가 있는 코일 다발을 겹친 모식 상면도이다.
도 34는 제1 실시 형태와의 비교를 위해 가정한, 두께가 있는 코일 다발을 겹친 측면도이다.
도 35는 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일을 겹친 상면에서 본 도면이다.
도 36은 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일을 겹친 측면도이다.

우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명을 한다.

(제1 실시 형태)

도 1에 제1 실시 형태의 스테이터의 사시도를 도시한다.

스테이터(100)는 볼록부 형성 코일(CO1)과, 분할식 스테이터 코어(SC)와, 아우터 링(50)을 갖고 있다. 또한, 도 1에서는 레인 체인지부를 설명하는 관계로 도시하고 있지 않지만, 스테이터(100)로서 형성되기 위해서는 도 17에 도시되는 단자대(55)나 부스바(BB)의 접속도 코일 엔드(CE)로 형성된다.

도 2에 볼록부 형성 코일의 사시도를 도시한다.

도 3에 볼록부 형성 코일의 하면에서 본 도면을 도시한다. 도 2의 화살표 A로부터의 도면이다.

볼록부 형성 코일(CO1)은, 도 2에 도시한 바와 같이 평각도체(D)가 엣지 와이즈 굽힘 가공되어 3중으로 권회되고, 제1 단자부(TRa) 및 제2 단자부(TRb)가 구비되어 있다.

또한, 볼록부 형성 코일(CO1)에는 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)이 형성되고, 그 연장부에 돌출되어 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)가 형성되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)의 형성에 대한 상세에 대해서는 이후에 설명한다. 리드측 볼록부(PR)의 양측에는 리드측 우측 오목부(DRR) 및 리드측 좌측 오목부(DLR)가 형성되고, 반리드측 볼록부(PF)의 양측에는 반리드측 우측 오목부(DRF) 및 반리드측 좌측 오목부(DLF)가 형성되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR)에는 리드측 레인 체인지부(LCR)가, 반리드측 볼록부(PF)에는 반리드측 레인 체인지부(LCF)가 형성되어 있다.

또한, 볼록부 형성 코일(CO1)에는 분할식 스테이터 코어(SC)가 구비하는 슬롯(SCS)에 삽입되는 부분이 되는, 제1 슬롯 내 도선부(SSa) 및 제2 슬롯 내 도선부(SSb)도 구비된다.

분할식 스테이터 코어(SC)는 전자기 강판을 적층하여 형성되어 있고, 24개의 피스(41)를 원통 형상으로 배치한 상태에서, 아우터 링(50)을 끼워 넣음으로써 볼록부 형성 코일(CO1)을 보유 지지할 수 있다.

또한, 도 1에서는 분할식 스테이터 코어(SC)의 분할선은 굳이 도시하고 있지 않지만, 분할식 스테이터 코어(SC)는 내주에 슬롯(SCS) 및 티스(43)를 교대로 구비하고 있고, 피스(41)는 티스(43)를 2개분 갖도록, 슬롯(SCS)의 저부에서 분할된 형상으로 되어 있다.

아우터 링(50)은 원통 형상의 금속체로, 내주와 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주가 끼워 맞추어지는 치수로 형성되어 있다. 아우터 링(50)을 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주에 배치할 때에는, 수축 끼워 맞춤을 사용하므로, 아우터 링(50)의 내주는 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주보다도 약간 직경이 작게 설정되어 있다.

다음에, 제1 실시 형태의 코일의 형성 방법에 대해 설명한다.

도 4에 코일 볼록부 성형 지그의 상면에서 본 도면을 도시한다.

도 5에 코일 볼록부 성형 지그를 사용하여 형성한 상태의 상면에서 본 도면을 도시한다.

우선, 평각도체(D)를 엣지 와이즈 굽힘 가공하여 권회함으로써, 팔각형의 소체(素體) 코일(C1)을 형성한다.

그리고, 소체 코일(C1)을 코일 볼록부 성형 지그(J1)의 중심 보유 지지구(J11)에 삽입한다. 코일 볼록부 성형 지그(J1)는 코일 고정부에 해당한다. 중심 보유 지지구(J11)와 볼록부 가이드(J12)는 조합하여 배치되어 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 소체 코일(C1)은 중심 보유 지지구(J11) 및 볼록부 가이드(J12)의 주위를 둘러싸도록 배치된다.

코일 볼록부 성형 지그(J1)에는 소체 코일(C1)에 볼록부 형성 코일(CO1)의 리드측 우측 오목부(DRR) 내지 반리드측 좌측 오목부(DLF)를 형성시키기 위한, 압박 기구에 해당하는 압박 지그(J13)가 구비되어 있다.

이 압박 지그(J13)를, 소체 코일(C1)이 중심 보유 지지구(J11) 및 볼록부 가이드(J12)에 배치되어 있는 상황에서, 로드(J14)를 전진시킴으로써, 도 5에 도시한 바와 같이 오목부를 형성한다. 이 결과, 소체 코일(C1)에 볼록부 형성 코일(CO1)의 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)가 형성된 볼록부 보유 코일(C2)이 완성된다.

다음에, 소체 코일(C1)에 볼록부를 형성한 볼록부 보유 코일(C2)을, 원호 형상으로 변형시키는 공정이 필요해진다.

도 6에 원호 변형 지그의 측면도를 도시한다.

도 7에 원호 변형 지그를 사용하여 코일을 형성한 상태를 도시한다.

원호 변형 지그(J2)는 고정측 금형(J21)과 가동측 금형(J22)과 샤프트(J23)로 이루어진다.

고정측 금형(J21)은 스테이터(100)에 배치될 때에 필요한 곡률을 볼록부 형성 코일(CO1)에 형성하는 데 필요한 곡면을 갖고 있다.

가동측 금형(J22)도 동일한 곡면을 갖고 있고, 샤프트(J23)를 따라서 고정측 금형(J21) 방향으로 가동 가능하게 구성되어 있다.

가동측 금형(J22)은 4개의 부품을 구비하고 있고, 볼록부 보유 코일(C2)을 누르는 고정 기구에 해당하는 중앙 파지 부재(J22c)와, 볼록부 보유 코일(C2)을 변형시키는 제1 곡면 형성 금형(J22a)과 제2 곡면 형성 금형(J22b)과, 금형 베이스(J22d)로 이루어진다.

제1 곡면 형성 금형(J22a) 및 제2 곡면 형성 금형(J22b)은 고정측 금형(J21)의 곡면과 대략 동일한 곡률[엄밀하게는, 고정측 금형(J21)＋곡면 보유 코일(C3)의 두께분이 제2 곡면 형성 금형(J22b)의 곡률로 됨]을 갖고 있고, 볼록부 보유 코일(C2)의 굽힘 가공을 행하는 것이 가능하다.

볼록부 보유 코일(C2)을 원호 변형 지그(J2)에 삽입한 상태로, 중앙 파지 부재(J22c)에 의해 볼록부 보유 코일(C2)을 파지하고, 금형 베이스(J22d)에 고정된, 제1 곡면 형성 금형(J22a)과 제2 곡면 형성 금형(J22b)이, 금형 베이스(J22d)채 고정측 금형(J21)을 향해 추력이 부여됨으로써, 볼록부 보유 코일(C2)의 가공을 행한다.

그 결과, 도 7에 도시한 바와 같이 볼록부 보유 코일(C2)을 변형하여 곡면 보유 코일(C3)로 가공하는 것이 가능해진다.

다음에, 곡면 보유 코일(C3)에, 제1 루프 코일(10)의 리드측 레인 체인지부(LCR11) 및 반리드측 레인 체인지부(LCF11), 제2 루프 코일(20)의 리드측 레인 체인지부(LCR12) 및 반리드측 레인 체인지부(LCF12)를 형성하는 공정에 대해 설명한다.

도 8에 레인 체인지부 형성 지그에 관한 측면도를 도시한다.

도 9에 레인 체인지부 형성 지그에 의해 코일에 레인 체인지부를 형성한 모습을 도시한 측면도를 도시한다.

레인 체인지부 형성 지그(J3)는 고정측 베이스(J31), 고정측 척(J32), 가동측 척(J33) 및 가동측 베이스(J34)를 구비하고 있다.

고정측 베이스(J31)는 베이스(J35) 상에 배치되어, 고정측 베이스(J31)에 근접하는 방향으로 이동 가능한 고정측 척(J32)과, 고정측 베이스(J31)로 곡면 보유 코일(C3)의 일단부를 보유 지지한다.

가동측 척(J33) 및 가동측 베이스(J34)는 슬라이드 베이스(J38)에 샤프트(J36)에 관통되어 보유 지지되어 있고, 슬라이드 가이드(J37)에 고정되는 슬라이드 베이스(J38)는 고정측 베이스(J31)에 대해 도 8의 좌우 방향으로 이동 가능한 구동 기구를 갖는 구성으로 되어 있다. 또한, 가동측 척(J33) 및 가동측 베이스(J34)는 슬라이드 베이스(J38)에 대해 도 8의 상하 방향으로 이동 가능하게 구동 기구가 구비되어 있다.

또한, 가동측 척(J33)과 가동측 베이스(J34)는 곡면 보유 코일(C3)의 타단부를 보유 지지 가능한 구성으로 되어 있다.

곡면 보유 코일(C3)은 도 8에 도시된 바와 같은 상태로 레인 체인지부 형성 지그(J3)에 보유 지지되어, 슬라이드 베이스(J38)를 전진시키는 동시에, 가동측 척(J33)과 곡면 보유 코일(C3)의 타단부를 파지한 가동측 베이스(J34)를 하강시킴으로써, 도 9에 도시된 바와 같은 형상으로 성형하여 레인 체인지부 보유 코일(C4)로 된다.

레인 체인지부 보유 코일(C4)은 도 2에 도시되는 볼록부 형성 코일(CO1)로, 분할식 스테이터 코어(SC)에 조립이 가능한 상태이다.

볼록부 형성 코일(CO1)은, 도 3에 도시한 바와 같이 3개의 부분으로 분류할 수 있다. 내주 배치부(31), 외주 배치부(32) 및 돌출 레인 체인지부(33)이다. 돌출 레인 체인지부(33)는, 볼록부 형성 코일(CO1)에서는 리드측 볼록부(PR)의 리드측 레인 체인지부(LCR), 또는 반리드측 볼록부(PF)의 반리드측 레인 체인지부(LCF)에 해당하는 부분의 총칭인 것으로 한다.

이 볼록부 형성 코일(CO1)을 바스켓 형상으로 겹쳐서 코일 바스켓(CB)을 형성한 후, 분할식 스테이터 코어(SC)를 삽입해 간다.

코일 바스켓(CB)의 형성 과정에 대해서는 이후에 설명하는 제4 실시 형태에서 상세하게 설명하므로 생략한다.

코일 바스켓(CB)을 형성하여 분할식 스테이터 코어(SC)를 삽입한 상태에서, 최종적으로는 도 1에 도시한 바와 같이, 아우터 링(50)을 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주 부분에 수축 끼워 맞춤함으로써, 스테이터(100)를 형성하는 것이 가능해진다.

도 10에 스테이터 코어에 형성된 U상 코일을 도시한 평면 모식도를 도시한다.

스테이터(100)는 U상, V상, W상을 1조의 블록으로 하면, 8조의 블록으로 이루어진다. 제1 블록(B1)은 U상 제1 슬롯(U1B1), U상 제2 슬롯(U2B1), V상 제1 슬롯(V1B1), V상 제2 슬롯(V2B1), W상 제1 슬롯(W1B1), W상 제2 슬롯(W2B1)의 6개의 슬롯을 갖고 있다.

또한, 제2 블록(B2)은 U상 제1 슬롯(U1B2), U상 제2 슬롯(U2B2), V상 제1 슬롯(V1B2), V상 제2 슬롯(V2B2), W상 제1 슬롯(W1B2), W상 제2 슬롯(W2B2)의 6개의 슬롯을 갖고 있다.

그리고, 볼록부 형성 코일(CO1)은, 도 10에 도시한 바와 같이 U상 제1 슬롯(U1B1)에 제2 슬롯 내 도선부(SSb)가 삽입되고, U상 제1 슬롯(U1B2)에 제1 슬롯 내 도선부(SSa)가 삽입된다. 즉, 하나의 슬롯(SCS)의 내주측에 제2 슬롯 내 도선부(SSb)가, 외주측에 제1 슬롯 내 도선부(SSa)가 삽입되게 된다.

다음에, 볼록부 형성 코일(CO1)의 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)의 형성에 관한 상세에 대해 설명을 한다.

도 29에 코일 다발의 레인 체인지부의 모습을 도시한 모식도를 도시한다. 또한, 설명의 편의상 모식적으로 원통 형상으로 배열되는 코일 다발을 직선 전개하여 도시하고 있다.

도 30에 코일 다발의 측면선도를 도시한다. 단, 도 30의 코일(CO)은 설명의 편의상, 단순화하여 도시하고 있다.

코일(CO)은 볼록부 형성 코일(CO1)의 코일 엔드(CE)에 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)가 형성되어 있지 않은 것을 상정하고 있다. 코일(CO)은 볼록부 형성 코일(CO1)과 마찬가지로 평각도체(D)를 3열로 권회한 코일이고, 이 코일(CO)의 리드측 레인 체인지부(LCR)의 부분이 도 29에 도시되어 있다.

3개의 평각도체(D)가 배열된 상태에서 리드측 레인 체인지부(LCR)가 형성되어 있고, 코일(CO)의 폭은 도체 다발 두께(DW)이다. 그리고, 굴곡부의 내측의 반경을 내측 굴곡 반경(R1)으로 하면, 좌우의 R1의 중심 사이의 거리는 변곡점 거리(A)로 된다. 또한, 굴곡부 외측의 반경을 외측 굴곡 반경(R2)으로 한다. 리드측 레인 체인지부(LCR)는, 도 29에 도시된 바와 같이 제1 굴곡 중심(BCL1)과 제2 굴곡 중심(BCL2)의, 굴곡 중심 사이의 거리인 변곡점 거리(A) 사이에 형성되어 있게 된다. 또한, 변곡점 거리(A)는, 실제로는 스테이터(100)의 둘레 방향의 거리이므로, 실제로는 직선 거리는 아니지만 도 29에서는 직선 전개하고 있으므로 직선 거리로서 설명한다.

코일(CO)의 측면은 도 30에 도시한 바와 같이 리드측 볼록부(PR) 또는 반리드측 볼록부(PF)가 형성되어 있지 않고, 제1 사변(HLR)과 제2 사변(HRR)으로 구성되어 있다. 그리고, 본래는, 도체 두께(W)는 소정의 두께를 필요로 하지만, 도 30에서는 설명의 편의상, 도체 두께(W)는 0으로 하고 있다. 제1 사변(HLR) 및 제2 사변(HRR)의 각도(θ)는 도체 두께(W)와 슬롯(SCS)끼리의 피치에 따라서 결정된다.

도 31에 코일 다발을 겹친 모식 상면도를 도시한다. 또한, 도체 사이의 선은 생략하고 있다. 또한, 설명의 편의상 모식적으로 원통 형상으로 배열되는 코일 다발을 직선 전개하여 도시하고 있다.

도 32에 코일을 겹친 측면선도를 도시한다. 단, 설명을 위해 제1 코일(COa) 내지 제3 코일(COc)은 단순화하여 도시하고 있다.

코일(CO)을 겹친 도 31에는 제1 코일(COa), 제2 코일(COb), 제3 코일(COc)이 겹쳐져 도시되어 있다. 제1 코일(COa)의 내측 굴곡 반경(R1)의 중심과, 제2 코일(COb)의 내측 굴곡 반경(R1)의 중심은 제1 굴곡 중심선(BCL1) 상에 배치되고, 제2 코일(COb)의 내측 굴곡 반경(R1)의 중심과, 제3 코일(COc)의 내측 굴곡 반경(R1)의 중심은 제2 굴곡 중심선(BCL2) 상에 배치되어 있다.

이들을 측면으로부터 보면, 도 32에 도시한 바와 같은 상태로 된다. 도 32는 도 30과 마찬가지로, 도체 두께(W)를 0으로 하여 도시하고 있다. 이와 같이 도체 두께(W)가 0이면, 제1 코일(COa) 내지 제3 코일(COc)은 근접하여 배열하는 것이 가능하지만, 실제로는 도체 두께(W)의 두께는 존재하므로, 도 31과 같이 제1 코일(COa), 제2 코일(COb) 및 제3 코일(COc)을 배열할 수는 없다.

도 33에 두께가 있는 코일 다발을 겹친 모식 상면도를 도시한다. 도 31에 대응한다.

도 34에 두께가 있는 코일 다발을 겹친 측면도를 도시한다. 도면은 단순화하고 있다.

코일(CO)에는 도체 두께(W)가 0이 아니므로, 코일(CO)을 배열하면, 실제로는 도 33 및 도 34와 같이 되어 버린다. 제1 코일(COa)과 제2 코일(COb)은, 평각도체(D)끼리가 간섭하지 않도록 배치하기 위해서는, 코일 간섭점 거리(A1)가 도 29에서 설명하는 변곡점 거리(A) 이상으로 되도록 제1 코일(COa)과 제2 코일(COb)을 배치할 필요가 있다. 이때, 제1 코일(COa)의 제2 사변(HRR)의 외주측과, 제2 코일(COb)의 제1 사변(HLR)의 내주측의 교점을 제1 교점(P1)으로 한다.

그리고, 제2 코일(COb)과 제3 코일(COc)은, 평각도체(D)끼리가 간섭하지 않도록 배치하기 위해서는, 코일 간섭점 거리(A1)가 변곡점 거리(A) 이상으로 되도록 제2 코일(COb)과 제3 코일(COc)을 배치할 필요가 있다. 이때, 제2 코일(COb)의 제2 사변(HRR)의 외주측과, 제3 코일(COc)의 제1 사변(HLR)의 내주측의 교점을 제2 교점(P2)으로 한다.

이 제1 교점(P1)과 제2 교점(P2) 사이의 코일 간섭점 거리(A1)가 변곡점 거리(A) 이상으로 되지 않으면, 제1 코일(COa)과 제3 코일(COc) 사이에 제2 코일(COb)을 배치할 수는 없다. 따라서, 도 33에 도시한 바와 같이, 제1 코일(COa) 내지 제3 코일(COc)의 배치 간격은 연장되어 버려, 코일 중심간 거리(A2)분만큼의 피치를 필요로 한다. 이 결과, 분할식 스테이터 코어(SC)의 슬롯(SCS)의 피치도 넓힐 필요가 있어, 스테이터(100)를 사용한 모터의 고출력화의 방해가 된다.

도 35에 볼록부 형성 코일을 겹친 상면에서 본 도면을 도시한다. 또한, 도체 사이의 선은 생략하고 있다. 또한, 설명의 편의상 모식적으로 원통 형상으로 배열되는 코일 다발을 직선 전개하여 도시하고 있다.

도 36에 볼록부 형성 코일을 겹친 측면도를 도시한다.

따라서, 코일(CO)에 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)를 형성한 볼록부 형성 코일(CO1)을 사용한다. 볼록부 형성 코일(CO1)의 제1 사변(HLR)의 도중으로부터 평각도체(D)를 상승시켜 리드측 볼록부(PR)를 형성하고 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR)로부터 평각도체(D)를 하강시켜 제2 사변(HRR)에 접속하고 있다. 이와 같이, 코일 엔드(CE)에 리드측 볼록부(PR)[반리드측 볼록부(PF)도 마찬가지로 형성함]를 형성함으로써, 도 35와 같이 제1 코일(COa), 제2 코일(COb) 및 제3 코일(COc)을 단축 코일 중심간 거리(A3)로 하여, 코일 중심간 거리(A2)보다도 코일 사이의 거리를 짧게 하는 것이 가능해진다. 단축 코일 중심간 거리(A3)는 코일(CO)에 사용하는 평각도체(D)의 사이즈에도 의하지만, 출원인이 상정하고 있는 케이스에서는, 코일 중심간 거리(A2)의 7할 정도의 거리로 억제하는 것이 가능했다.

또한, 리드측 볼록부(PR)[또는 반리드측 볼록부(PF)]의 상승 높이는 코일 간섭점 거리(A1)의 폭이 변곡점 거리(A) 이하로 되도록 설정될 필요가 있고, 각도(θ)와 도체 두께(W)와 도체 다발 두께(DW)에 관련하여 결정되게 된다.

또한, 제1 코일(COa)의 내측 굴곡 반경(R1)과 제2 코일(COb)의 내측 굴곡 반경(R1)이 제1 굴곡 중심선(BCL1) 상에 배열된다고 하는 조건을 부가하지 않으면, 이론적으로 코일 간섭점 거리(A1)는 변곡점 거리(A) 이하로 설정하는 것도 가능하다.

그리고, 이들 수치의 결정은 설계 요구에 의해 결정되게 된다.

결국, 변곡점 거리(A)는 볼록부 형성 코일(CO1)을 레인 체인지시키는 데 필요한 치수이고, 볼록부 형성 코일(CO1)에 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)를 형성하는 데 있어서, 이웃하는 볼록부 형성 코일(CO1)끼리, 예를 들어 제1 코일(COa)과 제2 코일(COb)의 코일 간섭점 거리(A1)가, 내측 굴곡 반경(R1)의 중심점끼리의 거리로 되는 변곡점 거리(A)와 대략 동등해지도록[변곡점 거리(A)는 제1 코일(COa)의 내측 굴곡 반경(R1)과 제2 코일(COb)의 내측 굴곡 반경(R1)이 제1 굴곡 중심선(BCL1) 상에 배열된다고 하는 조건을 부가하지 않으면, 전술한 바와 같이 약간 좁혀짐] 설계될 필요가 있다.

제1 실시 형태의 스테이터(100)는 상기 구성이므로, 이하에 설명하는 바와 같은 작용 및 효과를 나타낸다.

우선, 제1 실시 형태의 스테이터(100)의 구성으로 함으로써, 코일 엔드(CE)를 짧게 할 수 있는 점을 들 수 있다.

제1 실시 형태의 스테이터(100)는 티스(43)와, 티스(43) 사이에 형성된 슬롯(SCS)을 구비하는 분할식 스테이터 코어(SC)와, 평각도체(D)를 사용하여 형성되어 슬롯(SCS) 내에 배치되는 볼록부 형성 코일(CO1)을 갖는 스테이터(100)에 있어서, 볼록부 형성 코일(CO1)은 코일 엔드(CE)부에서 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)과, 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)으로부터 분할식 스테이터 코어(SC)의 축방향 상공으로 돌출되도록 형성되는 리드측 볼록부(PR) 또는 반리드측 볼록부(PF)를 갖는 형상이고, 리드측 볼록부(PR) 또는 반리드측 볼록부(PF)는 볼록부 형성 코일(CO1)이 분할식 스테이터 코어(SC)에 배치되었을 때에 다른 볼록부 형성 코일(CO1)과의 간섭을 피하는 높이로 하고 있다.

볼록부 형성 코일(CO1)의 코일 엔드(CE)에, 제1 사변(HLR) 및 제2 사변(HRR)을 형성하고 그 선단에 리드측 볼록부(PR)를, 또한 반리드측에 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)을 형성하고, 그 선단에 반리드측 볼록부(PF)를 형성함으로써, 볼록부 형성 코일(CO1)을 겹쳤을 때에 코일 엔드(CE)의 간섭을 피할 수 있어, 결과적으로 코일 엔드(CE)의 단축을 도모하는 것이 가능해진다.

도 11에 볼록부를 형성하지 않고 코일끼리의 간섭을 회피한 스테이터의 사시도를 도시한다.

볼록부 불형성 스테이터(200)는 코일 엔드(CE)부에서 볼록부 불형성 코일(CO2)이 간섭하지 않도록 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)의 각도를 결정하고 있다.

이로 인해, 코일 엔드(CE)는 볼록부 형성 코일(CO1)을 사용한 도 1의 스테이터(100)보다도 길게 되어 있다.

볼록부 불형성 코일(CO2)의 형상을 채용한 경우, 분할식 스테이터 코어(SC)에 형성되는 슬롯(SCS)의 간격이나 평각도체(D)의 굵기, 혹은 분할식 스테이터 코어(SC)의 직경 등에 의해, 이웃하는 볼록부 불형성 코일(CO2)과의 간섭을 피하기 위해, 코일 엔드(CE)를 길게 할 필요가 있다.

이는, 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)과 같이 사변만으로 형성하는 경우에는, 코일 엔드(CE)의 자유도가 적기 때문에, 제1 사변(HLR)과 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF)과 제4 사변(HRF)이 이루는 각도를 예각으로 하고, 분할식 스테이터 코어(SC)의 단부면에 대해 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)이 세워지도록 볼록부 불형성 코일(CO2)을 형성할 필요가 있기 때문이다.

반대로, 볼록부 불형성 코일(CO2)과 같은 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)를 설치하지 않고, 코일 엔드(CE)를 단축하려고 하는 경우에는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이 슬롯(SCS)의 피치를 넓게 하여 분할식 스테이터 코어(SC)의 직경을 크게 하거나, 슬롯(SCS)의 수를 줄여 피치를 확보할 필요가 있다.

한편, 제1 사변(HLR) 및 제2 사변(HRR)으로부터 돌출되도록 리드측 볼록부(PR)를 형성하고, 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)으로부터 돌출되도록 반리드측 볼록부(PF)를 형성함으로써, 이웃하는 볼록부 형성 코일(CO1)이 3차원적으로 서로 회피 가능해지므로, 공간을 유효하게 활용하는 것이 가능해지기 때문이다.

즉, 볼록부 형성 코일(CO1)에 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)를 형성하는 것은 분할식 스테이터 코어(SC)의 직경을 작게 하고 슬롯(SCS)의 피치를 좁게 하는 데는 유효하게 작용한다. 그리고, 결과적으로 코일 엔드(CE)의 단축에 공헌할 수 있다.

또한, 구체적인 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)의 치수에 관한 설명은 전술한 바와 같다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명을 한다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태의 스테이터(100)는 제1 실시 형태의 스테이터(100)의 구성과 대략 동일하지만, 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일(CO1)에 해당하는 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일(CO3)은 볼록부 형성 코일(CO1)과는 코일 엔드(CE)의 구성이 약간 다르다.

도 12에 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일의 사시도를 도시한다.

편볼록부 형성 코일(CO3)은, 도 12에 도시한 바와 같이 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)이 형성된다. 또한, 제1 사변(HLR)의 연장 상에는 리드측 볼록부(PR)가 형성되고, 제2 사변(HRR)은 리드측 레인 체인지부(LCR)까지 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제3 사변(HLF)의 연장선 상에는 반리드측 볼록부(PF)가 형성되고, 제4 사변(HRF)은 반리드측 레인 체인지부(LCF)까지 직선 형상으로 형성되어 있다.

즉, 편볼록부 형성 코일(CO3)에는 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)가 사변의 편측에만 형성되어 있으므로, 리드측 좌측 오목부(DLR) 및 반리드측 좌측 오목부(DLF)는 형성되지만, 제1 실시 형태에 도시한 바와 같은 리드측 우측 오목부(DRR) 및 반리드측 우측 오목부(DRF)는 형성되지 않는다. 따라서, 제2 실시 형태의 코일 볼록부 성형 지그(J1)의 기본 구성은 제1 실시 형태와 동등하지만, 압박 지그(J13)의 배치나 개수 등을 바꿀 필요가 있다. 단, 기본적인 형성 과정은 대략 동일하므로 설명은 생략한다.

도 13에 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 측면도를 도시한다. 또한, 설명의 편의상 제1 단자부(TRa) 및 제2 단자부(TRb)는 생략하고 있다.

도 14에 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 부분 사시도를 도시한다.

편볼록부 형성 코일(CO3)에 설치된 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)는 제1 실시 형태의 것과 대략 동일한 작용을 한다. 따라서 그 효과도 동일해, 반리드측 볼록부(PF)를 편볼록부 형성 코일(CO3)에 설치함으로써 코일 엔드(CE)부의 단축을 도모할 수 있다.

스테이터(100)의 측면도인 도 13은 스테이터(100)를 외측 측면으로부터 본 모습을 도시하고 있고, 한편, 도 14는 스테이터(100)의 내측을 도시하는 사시도를 도시하고 있다. 편볼록부 형성 코일(CO3)이 코일 바스켓(CB)을 형성하여 분할식 스테이터 코어(SC)가 배치됨으로써, 코일 바스켓(CB)의 내주측으로부터는 제2 사변(HRR)이 겹치는 것처럼 보인다. 또한, 코일 바스켓(CB)의 외주측으로부터는 리드측 볼록부(PR)가 줄지어 배치되는 것처럼 보인다. 이 상태는 반리드측 볼록부(PF)에 대해서도 동일하다.

또한, 설명은 생략하지만 실제로는 제1 단자부(TRa) 및 제2 단자부(TRb)가 형성되어 있고, 스테이터(100)가 전기적으로 접속되기 위해서는 부스바(BB)로 접속하는 공정을 필요로 한다.

이와 같이 스테이터(100)를 구성함으로써, 이웃하는 편볼록부 형성 코일(CO3)끼리는 입체적으로 서로를 회피할 수 있다.

단, 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일(CO1)을 사용한 경우보다도 설계 자유도가 낮아져, 제1 실시 형태의 스테이터(100) 정도는 코일 엔드(CE)의 단축 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 동일한 분할식 스테이터 코어(SC)를 사용하여 비교하면 제1 실시 형태의 스테이터(100)의 코일 엔드(CE)의 쪽이 제2 실시 형태의 스테이터(100)의 코일 엔드(CE)에 비해 5％ 정도 짧아지는 것을 출원인은 확인하고 있다.

무엇보다 분할식 스테이터 코어(SC)의 슬롯(SCS)의 피치나 수 및 평각도체(D)의 굵기에 따라서 단축 효과는 변화되므로, 설계 요건에 따라서 제1 실시 형태의 구성을 사용할지 제2 실시 형태의 구성을 사용할지를 선택해야 한다. 기본적으로는 피치가 넓을수록 단축 효과는 낮아지는 경향이 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명을 한다.

(제3 실시 형태)

제3 실시 형태의 스테이터(100)는 제2 실시 형태의 스테이터(100)의 구성과 대략 동일하지만, 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일(CO3)에 해당하는 제3 실시 형태의 편볼록부 형성 코일(CO4)은 편볼록부 형성 코일(CO3)과는 코일 엔드(CE)의 구성이 약간 다르다.

도 15에 제3 실시 형태의 편볼록부 형성 코일의 사시도를 도시한다.

편볼록부 형성 코일(CO4)은, 도 15에 도시한 바와 같이 제1 사변(HLR), 제2 사변(HRR), 제3 사변(HLF) 및 제4 사변(HRF)이 형성된다. 그리고, 제2 사변(HRR)의 연장 상에는 리드측 볼록부(PR)가 형성되고, 제1 사변(HLR)은 리드측 레인 체인지부(LCR)까지 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제4 사변(HRF)의 연장선 상에는 반리드측 볼록부(PF)가 형성되고, 제3 사변(HLF)은 반리드측 레인 체인지부(LCF)까지 직선 형상으로 형성되어 있다.

즉, 편볼록부 형성 코일(CO4)에는 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)가 사변의 편측에만 형성되어 있으므로, 리드측 우측 오목부(DRR) 및 반리드측 우측 오목부(DRF)는 형성되지만, 제1 실시 형태에 나타낸 바와 같은 리드측 좌측 오목부(DLR) 및 반리드측 좌측 오목부(DLF)는 형성되지 않는다. 이는, 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일(CO3)과 반대의 형상이라고도 할 수 있다. 따라서, 코일 볼록부 성형 지그(J1)의 기본 구성은 제1 실시 형태와 동등하지만, 제2 실시 형태와 마찬가지로 제3 실시 형태의 압박 지그(J13)의 배치나 개수 등을 바꿀 필요가 있다. 단, 기본적인 형성 과정은 대략 동일하므로 설명은 생략한다.

도 16에 편볼록부 형성 코일을 사용한 스테이터의 측면도를 도시한다. 또한, 설명의 편의상 제1 단자부(TRa) 및 제2 단자부(TRb)는 생략하고 있다.

편볼록부 형성 코일(CO4)에 설치된 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)는 제1 실시 형태의 것과 대략 동일한 작용을 한다. 따라서, 그 효과도 동일하고, 편볼록부 형성 코일(CO4)에 반리드측 볼록부(PF)를 형성함으로써, 코일 엔드(CE)부의 단축을 도모할 수 있다.

스테이터(100)의 측면도인 도 16은 스테이터(100)를 외측으로부터 본 모습을 도시하고 있다. 편볼록부 형성 코일(CO4)이 코일 바스켓(CB)을 형성하여 분할식 스테이터 코어(SC)가 배치됨으로써, 코일 바스켓(CB)의 외주측으로부터는 제2 사변(HRR)이 겹치는 것처럼 보인다. 또한, 도시하지 않은 코일 바스켓(CB)의 내주측으로부터는 리드측 볼록부(PR)가 줄지어 배치되는 것처럼 보인다. 이 상태는 반리드측 볼록부(PF)에 대해서도 동일하다.

이와 같이 스테이터(100)를 구성함으로써, 이웃하는 편볼록부 형성 코일(CO4)끼리는, 입체적으로 서로를 회피할 수 있다.

그리고, 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일(CO1)보다도 설계 자유도가 낮아지는 점에 있어서도 제2 실시 형태의 편볼록부 형성 코일(CO3)과 동일한 사정으로 되어 있다.

또한, 리드측 레인 체인지부(LCR) 및 반리드측 레인 체인지부(LCF)의 형성 위치에 영향을 받아, 제2 실시 형태보다도 제3 실시 형태의 쪽이 코일 엔드(CE)의 단축 효과는 낮아지는 경향이 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명을 한다.

(제4 실시 형태)

제4 실시 형태의 스테이터(100)는 제1 실시 형태의 스테이터(100)의 구성과 대략 동일하지만, 제4 실시 형태의 볼록부 형성 코일(CO1)에 해당하는 제4 실시 형태의 2중 코일(30)은 볼록부 형성 코일(CO1)과는 구성이 다르다.

도 17에 제4 실시 형태의 스테이터의 사시도를 도시한다.

도 18에 2중 코일의 사시도를 도시한다.

도 19에 2중 코일의 상면에서 본 도면을 도시한다. 도 18의 상면으로부터의 2중 코일을 도시하고 있다.

스테이터(100)는 2중 코일(30)과, 분할식 스테이터 코어(SC)와, 아우터 링(50) 및 단자대(55)를 갖고 있다. 또한, 도 17의 2중 코일(30)은 부스바(BB)가 접속되어, 코일 엔드 부분이 쓰러뜨려진 상태이다.

2중 코일(30)은, 도 18에 도시한 바와 같이 제1 루프 코일(10)과, 제2 루프 코일(20)로 이루어진다. 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)은 평각도체(D)를 권회하여 형성되어 있다.

평각도체(D)는 직사각형 단면을 갖는 금속선의 주위에 절연성의 수지를 도포 시공한 것이다. 금속선에는 구리 등의 도전성이 높은 금속이 사용되고 있고, 절연성의 수지에는 에나멜이나 PPS 등 절연성이 높은 수지가 사용되고 있다.

제1 루프 코일(10)에는 제1 단자부(TR11a) 및 제2 단자부(TR11b)가 구비되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR11) 및 반리드측 볼록부(PF11)가 형성되어 있다. 리드측 볼록부(PR11)의 양측에는 리드측 우측 오목부(DRR11) 및 리드측 좌측 오목부(DLR11)가 형성되고, 반리드측 볼록부(PF11)의 양측에는 반리드측 우측 오목부(DRF11) 및 반리드측 좌측 오목부(DLF11)가 형성되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR11)에는 리드측 레인 체인지부(LCR11)가, 반리드측 볼록부(PF11)에는 반리드측 레인 체인지부(LCF11)가 형성되어 있다.

또한, 분할식 스테이터 코어(SC)가 구비하는 슬롯(SCS)에 삽입되는 부분이 되는, 제1 슬롯 내 도선부(SS11a) 및 제2 슬롯 내 도선부(SS11b)도 구비하고 있다.

제2 루프 코일(20)도 제1 루프 코일(10)과 마찬가지로 하여, 제1 단자부(TR12a), 제2 단자부(TR12b)가 구비되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR12) 및 반리드측 볼록부(PF12)가 형성되어 있다. 리드측 볼록부(PR12)의 양측에는 리드측 우측 오목부(DRR12) 및 리드측 좌측 오목부(DLR12)가 형성되고, 반리드측 볼록부(PF12)의 양측에는 반리드측 우측 오목부(DRF12) 및 반리드측 좌측 오목부(DLF12)가 형성되어 있다. 또한, 리드측 볼록부(PR12)에는 리드측 레인 체인지부(LCR12)가, 반리드측 볼록부(PF12)에는 반리드측 레인 체인지부(LCF12)가 형성되어 있다.

또한, 제1 슬롯 내 도선부(SS12a), 제2 슬롯 내 도선부(SS12b)도 형성되어 있다.

이와 같은 제1 루프 코일(10)의 내주측에 제2 루프 코일(20)이 배치되도록 겹쳐짐으로써, 2중 코일(30)을 구성하고 있다.

또한, 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)에 형성되는 리드측 볼록부(PR11), 리드측 볼록부(PR12), 반리드측 볼록부(PF11) 및 반리드측 볼록부(PF12)의 형성 로직에 관해서는, 제1 실시 형태의 리드측 볼록부(PR) 및 반리드측 볼록부(PF)의 형성에 관한 것과 동일하므로, 그 상세의 설명은 생략한다.

분할식 스테이터 코어(SC)는 전자기 강판을 적층하여 형성되어 있고, 24개의 피스(41)를 원통 형상으로 배치한 상태에서, 아우터 링(50)을 끼워 넣음으로써 2중 코일(30)을 보유 지지할 수 있다.

분할식 스테이터 코어(SC)는 내주에 슬롯(SCS) 및 티스(43)를 교대로 구비하고 있고, 피스(41)는 티스(43)를 2개분 갖도록, 슬롯(SCS)의 저부에서 분할된 형상으로 되어 있다.

단자대(55)는 스테이터(100)에 구비되는 2중 코일(30)이 전기적으로 결합된 후에, 최종적으로 2차 전지 등의 전원으로부터 전력을 공급하는 등의 목적으로 접속되는, 도시하지 않은 외부 커넥터와의 접속구이다. 제4 실시 형태에서는 3상의 스테이터로 하고 있으므로, 접속구는 3개소 구비되어 있다.

다음에, 제4 실시 형태의 코일의 형성 방법에 대해 설명하지만, 기본적으로는 도 4 내지 도 9를 사용하여 제1 실시 형태에서 설명한 방법과 동일하다.

단, 제4 실시 형태에서는 제1 실시 형태의 볼록부 형성 코일(CO1)과 달리, 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)을 겹친 2중 코일(30)을 코일 바스켓(CB)에 사용하고 있다. 이로 인해, 소체 코일(C1)은 2종류 준비할 필요가 있다.

그리고, 실제로는 제1 루프 코일(10)에 사용하는 소체 코일(C1)과 제2 루프 코일(20)에 사용하는 소체 코일(C1)은 둘레 길이가 다르기 때문에, 실제로는 코일 볼록부 성형 지그(J1)의 중심 보유 지지구(J11) 및 볼록부 가이드(J12)의 형상이, 제1 루프 코일(10)에 사용하는 소체 코일(C1)과 제2 루프 코일(20)에 사용하는 소체 코일(C1)에서는 다르기 때문에, 각각 다른 소체 코일(C1)에 맞춘 지그를 준비하거나, 가변 가이드 기구가 필요해진다.

무엇보다, 코일 볼록부 성형 지그(J1)의 구성은 대략 동일하므로, 여기서는 편의상 동일한 것으로서 취급하고 있다.

형성된 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)은 겹쳐져 2중 코일(30)을 형성한다.

2중 코일(30)은, 도 19에 도시한 바와 같이 3개의 부분으로 분류할 수 있다. 내주 배치부(31), 외주 배치부(32) 및 돌출 레인 체인지부(33)이다. 돌출 레인 체인지부(33)는 제1 루프 코일(10)에서는 리드측 볼록부(PR11)의 리드측 레인 체인지부(LCR11), 또는 반리드측 볼록부(PF11)의 반리드측 레인 체인지부(LCF11)에 해당하고, 제2 루프 코일(20)에서는 리드측 볼록부(PR12)의 리드측 레인 체인지부(LCR12) 또는 반리드측 볼록부(PF12)의 반리드측 레인 체인지부(LCF12)에 해당하는 부분의 총칭인 것으로 한다.

이 2중 코일(30)을 바스켓 형상으로 겹쳐서 코일 바스켓(CB)을 형성한 후, 분할식 스테이터 코어(SC)를 삽입해 간다.

도 20에 2중 코일을 겹친 모식 사시도를 도시한다. 또한, 제1 단자부(TR11a) 및 제2 단자부(TR11b), 제1 단자부(TR12a) 및 제2 단자부(TR12b)는 설명의 편의상 생략하고 있다.

2중 코일(30A)과 2중 코일(30B)은 동일한 형상의 2중 코일(30)이고, 도 20에서는 돌출 레인 체인지부(33)가 이웃하도록 배치된다. 따라서, 2중 코일(30A)의 돌출 레인 체인지부(33)의 하부에, 2중 코일(30B)의 내주 배치부(31)가 배치된다.

한편, 2중 코일(30A)의 내주 배치부(31)는 2중 코일(30B)의 돌출 레인 체인지부(33)의 하측에 배치된다.

또한, 2중 코일(30A) 및 2중 코일(30B)의 안측에 그려져 있는 것은, 위치 결정 지그(J5)이다. 위치 결정 지그(J5)에 의해 2중 코일(30)의 위치 결정을 행한다.

도 21에, 코일 바스켓에 피스를 삽입하고 있는 모습을 도시하는 사시도를 도시한다. 도 20과 마찬가지로, 제1 단자부(TR11a) 및 제2 단자부(TR11b), 제1 단자부(TR12a) 및 제2 단자부(TR12b)는 설명의 편의상 생략하고 있다.

도 22에, 코일 바스켓에 피스를 삽입한 모식도를 도시한다. 도 22에 도시하는 피스는 설명을 위해 가장 상부의 면만을 도시하고 있다.

코일 바스켓(CB)은 2중 코일(30)을 도 20에 도시한 바와 같이 순차적으로 적층하여 형성된 것이다. 코일 바스켓(CB)에는 24조의 2중 코일(30)이 겹쳐져 있고, 그 외부로부터 피스(41)가 삽입되어, 원통 형상의 분할식 스테이터 코어(SC)가 형성된다.

그리고, 최종적으로는, 도 17에 도시한 바와 같이 아우터 링(50)을 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주 부분에 수축 끼워 맞춤함으로써, 스테이터(100)를 형성하는 것이 가능해진다.

코일 바스켓(CB)은, 도 22에 도시한 바와 같이 제1 단자부(TR11a), 제2 단자부(TR11b), 제1 단자부(TR12a) 및 제2 단자부(TR12b)가 돌출되어 형성되어 있고, 아우터 링(50)을 수축 끼워 맞춤한 후, 제1 단자부(TR11a), 제2 단자부(TR11b), 제1 단자부(TR12a) 및 제2 단자부(TR12b)를 외측으로 구부리고, 부스바(BB)로 결합함으로써, 도 17에 도시한 바와 같은 상태로 된다.

도 23에, 스테이터 코어에 형성된 U상 코일의 제1 루프를 도시한 평면 모식도를 도시한다.

도 24에, 스테이터 코어에 형성된 U상 코일의 제2 루프를 도시한 평면 모식도를 도시한다.

그리고, 2중 코일(30)의 제1 루프 코일(10U1)은, 도 23에 도시한 바와 같이 U상 제1 슬롯(U1B1)에 제2 슬롯 내 도선부(SS11b)가 삽입되고, U상 제2 슬롯(U2B2)에 제1 슬롯 내 도선부(SS11a)가 삽입된다.

한편, 2중 코일(30)의 제2 루프 코일(20U1)은, 도 24에 도시한 바와 같이 U상 제2 슬롯(U2B1)에 제2 슬롯 내 도선부(SS12b)가 삽입되고, U상 제1 슬롯(U1B2)에 제1 슬롯 내 도선부(SS12a)가 삽입된다.

제4 실시 형태의 스테이터(100)는 상기 구성이므로, 이하에 설명하는 바와 같은 작용 및 효과를 나타낸다.

우선, 스테이터(100)의 고출력화와 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

제4 실시 형태의 스테이터(100)는 티스(43)와, 티스(43) 사이에 형성된 슬롯(SCS)을 구비하는 분할식 스테이터 코어(SC)와, 평각도체(D)를 사용하여 형성되어 슬롯(SCS) 내에 배치되는 2중 코일(30)을 갖는 스테이터(100)에 있어서, 슬롯(SCS)은 U상 제1 슬롯(U1B1), U상 제2 슬롯(U2B1), V상 제1 슬롯(V1B1), V상 제2 슬롯(V2B1), W상 제1 슬롯(W1B1), W상 제2 슬롯(W2B1)을 제1 블록(B1)으로 하는 3상 슬롯 블록이, 순차적으로 형성되어 있고, 제1 블록(B1)의 옆에 제2 블록(B2)의 3상 슬롯 블록이 형성되고, 제1 블록(B1)의 U상 제1 슬롯(U1B1) 내의 평각도체(D)가, 제2 블록(B2)의 U상 제2 슬롯(U2B2) 내의 평각도체(D)와 제1 루프 코일(10)을 형성하고 있는 것, 제1 블록(B1)의 U상 제2 슬롯(U2B1) 내의 평각도체(D)가, 제2 블록(B2)의 U상 제1 슬롯(U1B2) 내의 평각도체(D)와 제2 루프 코일(20)을 형성하고 있는 것, 제2 루프 코일(20)이, 제1 루프 코일(10)의 내주에 배치된다고 하는 것이다.

따라서, 2중 코일(30)을 사용한 동심권 코일을 사용하여 분포권의 스테이터(100)를 형성하는 데 있어서, 돌출 레인 체인지부(33)에 사용할 수 있는 폭을 확보하는 것이 가능해진다.

2중 코일(30)의 권수가 많아지거나, 혹은 2중 코일(30)에 사용하는 평각도체(D)의 폭이 굵어짐에 따라서, 2중 코일(30)의 돌출 레인 체인지부(33)는 형성하기 어려워지는 경향이 있다. 스테이터(100)의 점적률을 높여, 출력의 향상을 도모하고 싶은 경우에는, 이 점이 문제가 되지만, 2중 코일(30)을 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)을 겹친 구성으로 함으로써, 돌출 레인 체인지부(33)에 사용하는 폭을 늘리는 것이 가능해진다.

그 결과, 스테이터(100)의 점적률의 향상을 도모할 수 있어, 고출력화에 공헌한다.

구체적으로는, 돌출 레인 체인지부(33)를 형성하는 폭은, 도 23 및 도 24 등에 도시한 바와 같이 2슬롯분 사용하고 있다. 따라서, 2중 코일(30)의 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)의 권회수를 늘리거나, 평각도체(D)의 굵기를 굵게 하는 것이 가능해진다.

평각도체(D)의 최소 굴곡 반경이나, 평각도체(D)의 주위에 설치한 절연층의 손상 등의 문제에 의해, 돌출 레인 체인지부(33)의 굴곡 부분을 예각으로 구부리는 것은 바람직하지 않다. 그리고, 돌출 레인 체인지부(33)에 어느 정도의 폭을 사용할 수 있는지에 따라서, 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)의 턴수, 또는 평각도체(D)의 굵기가 결정되어 버린다.

그러나, 고출력화를 목표로 하기 위해서는, 평각도체(D)의 굵기나 턴수의 증가는 필수여서, 돌출 레인 체인지부(33)에 2슬롯분 사용할 수 있는 것은 장점이 크다.

제4 실시 형태의 스테이터(100)는, 1중 코일을 스테이터에 사용한 경우에는, 최대라도 1슬롯분밖에 레인 체인지부에 사용할 수 없는 것을, 2중 코일(30)을 사용함으로써 2슬롯분까지 돌출 레인 체인지부(33)의 형성에 폭을 갖게 하는 것을 가능하게 하고 있다. 이는, 스테이터(100)의 고출력화를 도모하는 데에도 공헌하고, 설계 자유도를 높이는 데에도 공헌한다.

또한, 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)을 겹쳐서 2중 코일(30)로 함으로써, 상술한 바와 같이 돌출 레인 체인지부(33)의 스페이스를 확보할 수 있는 결과, 스테이터(100)의 축방향으로 코일 엔드를 연장할 필요가 없어진다. 즉, 코일 엔드(CE)의 단축에 공헌한다.

제1 단자부(TR11a), 제2 단자부(TR11b), 제1 단자부(TR12a), 제2 단자부(TR12b) 및 이들과 접속하는 부스바(BB)에 대해서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 용접 등의 방법에 의해 접합한 후에, 외주 방향으로 쓰러뜨려 버리므로, 코일 엔드(CE)의 연장을 최소한으로 억제할 수 있다.

이와 같이, 스테이터(100)의 코일 엔드(CE)를 필요 이상으로 크게 하는 일이 없으므로, 소형화의 요구를 만족시키는 것이 가능해진다.

또한, 제1 루프 코일(10)에 리드측 볼록부(PR11), 반리드측 볼록부(PF11)를 형성하고, 제2 루프 코일(20)에 리드측 볼록부(PR12), 반리드측 볼록부(PF12)를 형성함으로써, 이웃하는 코일의 간섭을 회피하기 쉬워, 코일 엔드(CE)의 길이를 억제할 수 있다.

제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)을 육각형으로 하고, 코일 엔드부에 육각형의 일 정점 부분을 갖고 오는 구성은, 특허문헌 2 등에도 사용되어 있지만, 코일 엔드를 크게 하는 경향이 있다.

이는, 이웃하는 코일을 회피하기 위해 코일 엔드부에 평각도체(D)를 비스듬히 상승시킬 필요가 있지만, 이 코일 엔드로 돌출되는 육각형의 일 정점이 둔각으로 형성되지 않으면, 이웃하는 코일끼리의 거리가 멀어져 버리기 때문이다.

한편, 제4 실시 형태의 제1 루프 코일(10) 및 제2 루프 코일(20)과 같이, 볼록부를 형성함으로써, 평각도체(D)를 입체적으로 회피하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, 돌출 레인 체인지부(33)의 하부에 내주 배치부(31) 또는 외주 배치부(32)가 겹쳐져, 돌출 레인 체인지부(33)가 코일 엔드(CE)에 배열되도록 구성된다.

그 결과, 코일 엔드(CE)를 단축하는 데 공헌할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에 사용하는 2중 코일(30)은 모두 동일한 형태의 것을 겹쳐서 코일 바스켓(CB)을 형성하고 있으므로, 부품의 제작 비용을 내리는 것이 가능해, 조립 공정의 번잡화를 초래하지 않는다고 하는 점에서도 우수하다.

다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 설명한다.

(제5 실시 형태)

제5 실시 형태의 스테이터(100)는 제4 실시 형태의 스테이터(100)와 그 구성에 있어서 대략 동일하다. 단, 2중 코일(30)의 형성 방법이 약간 다르기 때문에 이하에 설명한다.

도 25는 제5 실시 형태의 2중 코일의 코일 엔드 부분의 부분 사시도이다.

도 26은 스테이터의 부분 사시도를 도시하고 있다.

제5 실시 형태에 사용되는 2중 코일(30)은 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)이, 도 25에 도시되는 접속부(CR)에 의해 부스바(BB)를 사용하지 않고 접속되어 있다.

즉, 도 18에 도시하는 제4 실시 형태의 제1 루프 코일(10)의 제1 단자부(TR11a)와 제2 루프 코일(20)의 제2 단자부(TR12b)가 접합되어, 도 25에 도시한 바와 같이 접속부(CR)를 형성하고 있다.

접속부(CR)는 리드측 볼록부(PR11)의 하측을 빠져나가고, 리드측 볼록부(PR12)의 측면을 빠져나가, 내주측으로부터 외주측에 접속되어 있다. 도 26에 도시한 바와 같이, 제2 루프 코일(20)의 단자부를 연장하여 접속부(CR)를 형성하고, 스테이터(100)의 외주측에서 제1 루프 코일(10)과 접합하는 형태로 된다.

따라서, 코일 엔드(CE)측으로 돌출되어 있는 것은, 2중 코일(30) 하나에 대해, 제1 루프 코일(10)의 제2 단자부(TR11b)와, 제2 루프 코일(20)의 제1 단자부(TR12a)의 2개가 되게 된다.

또한, 2중 코일(30)로 코일 바스켓(CB)을 형성하기 위해서는, 제1 단자부(TR11a)와 제2 단자부(TR12b)가 접합되어 접속부(CR)를 형성한 것을 48개 준비하면 된다. 그러나, 후술하는 이유에 의해 제2 단자부(TR11b) 및 제1 단자부(TR12a)의 형상이 다를 필요가 있으므로, 실제로는 제2 단자부(TR11b)가 길게 형성된 2중 코일(30)을 24개와 제1 단자부(TR12a)가 길게 형성된 2중 코일(30)을 24개 준비된다.

그리고, 도 26에 도시된 바와 같이 제2 블록(B2)의 U상 제1 슬롯(U1B2)의 외주측으로부터 나와 있는 제1 단자부(TR12a)는 제3 블록(B3)의 U상 제1 슬롯(U1B3)의 외주측으로부터 나와 있는 제1 단자부(TR12a)와 접속된다. 이것이 제1 외주 접속부(CRO1)이다. 즉, 이웃하는 동일한 상의 2중 코일(30)과 접속되게 된다. 도 26에서는 U상 제1 코일(30U1)과 U상 제2 코일(30U2)이 접속된다.

또한, 내주측에 배치되는 제2 단자부(TR11b)는 도시되어 있지 않지만, 마찬가지로 하여 옆에 배치되는 동일한 상의 코일의 제2 단자부(TR11b)와 접속된다. 도 26의 경우에는 도시되어 있지 않은 U상 제8 코일(30U8)과 접속되어, 제1 내주 접속부(CRI1)를 형성한다.

마찬가지로 하여, 스테이터(100)의 내주측에 배치되는 V상 제1 코일(30V1)과 V상 제2 코일(30V2)의 제2 단자부(TR11b)가 접합되어 제2 내주측 접속부(CR12)를 형성하고, 스테이터(100)의 외주측에 배치되는 V상 제2 코일(30V2)과 V상 제3 코일(30V3)의 제1 단자부(TR12a)가 접합되어 제2 외주측 접속부(CRO2)를 형성한다. 이와 같이, 스테이터(100)의 내주측에 배치되는 제2 단자부(TR11b)끼리를 접합하여 내주측 접속부(CRI)를 형성하고, 스테이터(100)의 외주측에 배치되는 제1 단자부(TR12a)끼리를 접합하여 외주측 접속부(CRO)를 형성하여, 스테이터(100)에 구비된 2중 코일(30)을 전기적으로 접합함으로써, 스테이터(100)의 전기 회로를 형성한다.

이와 같이, 2중 코일(30)이 배치되는 장소에 따라, 제2 단자부(TR11b) 및 제1 단자부(TR12a)는 단순히 상승시킨 것뿐인 형상의 것과, 이웃하는 상의 제2 단자부(TR11b) 및 제1 단자부(TR12a)까지 연신한 형상의 것이 필요해진다. 이로 인해, 2중 코일(30)은 2패턴 준비되게 된다.

당연히, 이 이웃하는 상의 제2 단자부(TR11b)끼리의 접속 및 제1 단자부(TR12a)끼리의 접속에 대해서는, 부스바(BB)를 사용하여 접합되도록 설계되어도 무방하다.

상술한 구성의 제5 실시 형태의 스테이터(100)에서는, 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)의 접합에 대해서는, 스테이터(100)로서 2중 코일(30)을 분할식 스테이터 코어(SC)에 조립한 후에 행할 필요가 없으므로, 제조하기 쉬워진다고 하는 장점이 생긴다.

또한, 코일 엔드(CE)에서의 접합 작업을 줄이는 것도, 작업 공간을 확보하는 등의 장점이 발생하여, 수율 향상에 기여할 수 있다.

당연히, 제4 실시 형태와 달리 2패턴의 2중 코일(30)을 교대로 조합할 필요가 있으므로, 조립 공정은 다소 번잡화되지만, 제5 실시 형태의 스테이터(100)의 코일 엔드를 제4 실시 형태의 스테이터(100)에 비해 짧게 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 도 25 및 도 26의 구성이면 부스바(BB)를 사용할 필요도 없으므로, 부품 개수의 삭감을 도모하는 것도 가능해진다.

다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 설명한다.

(제6 실시 형태)

제6 실시 형태의 스테이터(100)는 제5 실시 형태의 스테이터(100)와 그 구성에 있어서 대략 동일하다. 단, 2중 코일(30)의 형상과 2중 코일(30)의 접합 방법이 약간 다르기 때문에 이하에 설명한다.

도 27은 제6 실시 형태의 2중 코일의 코일 엔드 부분을 내주측에서 본 부분 사시도를 도시하고 있다.

도 28은 2중 코일의 코일 엔드 부분을 외주측에서 본 부분 사시도를 도시하고 있다.

제6 실시 형태의 2중 코일(30)은 코일 바스켓(CB)이 형성되고, 분할식 스테이터 코어(SC)의 피스(41)가 삽입된 상태이다.

2중 코일(30)의 기본 형상은 제5 실시 형태의 2중 코일(30)과 대략 동일하고, 제1 루프 코일(10)과 제2 루프 코일(20)은 결합되어 있다.

단, 도 28에 도시된 바와 같이, U상 제1 코일(30U1), V상 제1 코일(30V1), W상 제1 코일(30W1)과, U상 제2 코일(30U2), V상 제2 코일(30V2)의 형상은 다르다.

2중 코일(30)은, 도 27에 도시한 바와 같이 스테이터(100)의 내경측에 배치되는 제2 단자부(TR11b)를 제2 루프 코일(20)의 리드측 볼록부(PR12)의 하부를 빠져나가게 하여 외주측으로 인출하고 있다.

그리고, 2중 코일(30)을 코일 바스켓(CB)으로서 배치하고, 스테이터(100)의 외주측에서, 제1 외주 접속부(CRO1) 내지 제4 외주 접속부(CRO4)를 형성한다.

이와 같이, 제6 실시 형태의 스테이터(100)의 외주측에 외주측 접속부(CRO)를 형성함으로써, 코일 바스켓(CB)을 전기적으로 결합하는 것이 가능해지므로, 코일 엔드의 단축이 가능해진다.

또한, 제5 실시 형태의 스테이터(100)와는 달리, 내주측 접속부(CRI)를 형성할 필요가 없다. 이로 인해, 스테이터(100)의 내주측으로 돌출이 생기지 않아, 도시하지 않은 로터로의 간섭이 없다.

외주측 접속부(CRO)는 분할식 스테이터 코어(SC)의 외주 부분까지 돌출되어도 간섭하는 일이 없으므로, 평각도체(D)의 처리가 약간 복잡해지기는 하지만, 설계 자유도의 향상이 도모된다.

이상, 본 실시 형태에 의거하여 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 일부를 적절하게 변경함으로써 실시할 수도 있다.

예를 들어, 제1 실시 형태의 코일 엔드(CE)에 있어서, 제1 단자부(TRa), 제2 단자부(TRb)를 부스바(BB)에 의하지 않고, 제5 실시 형태나 제6 실시 형태와 같이 접합해도 좋다.

또한, 볼록부 형성 코일(CO1), 편볼록부 형성 코일(CO3), 편볼록부 형성 코일(CO4), 2중 코일(30)의 권회수 및 평각도체(D)의 굵기는, 설계의 요구에 따라서 결정되는 사항이므로, 예를 들어 권회수의 증감이나 평각도체(D)의 단면적의 증감을 해도 좋다.

또한, 코일 엔드(CE)에 있어서의 제1 단자부(TRa), 제2 단자부(TRb)의 접합 패턴은 제1 실시 형태 내지 제6 실시 형태로 설명하는 것 이외에도 생각되고, 다른 접합 패턴을 채용해도 좋다.

31 : 내주 배치부
32 : 외주 배치부
33 : 레인 체인지부
41 : 피스
43 : 티스
50 : 아우터 링
100 : 스테이터
B1 : 제1 블록
B2 : 제2 블록
BB : 부스바
C1 : 소체 코일
C2 : 볼록부 보유 코일
C3 : 곡면 보유 코일
C4 : 레인 체인지부 보유 코일
CB : 코일 바스켓
CE : 코일 엔드
CO1 : 볼록부 형성 코일
CR : 접속부
D : 평각도체
LCF : 반리드측 레인 체인지부
LCR : 리드측 레인 체인지부
PF : 반리드측 볼록부
PR : 리드측 볼록부

Claims

티스와, 상기 티스 사이에 형성된 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 평각도선을 사용하여 형성되어 상기 슬롯 내에 배치되는 코일을 갖는 스테이터에 있어서,
상기 코일은 코일 엔드부에서 제1 사변, 제2 사변, 제3 사변, 및 제4 사변과, 상기 제1 사변, 제2 사변, 제3 사변, 및 제4 사변으로부터 상기 스테이터 코어의 축방향 상공으로 돌출되도록 형성되는 볼록부를 갖는 형상이고,
상기 볼록부는 상기 코일이 상기 스테이터 코어에 배치되었을 때에 다른 코일과의 간섭을 피하는 높이인 것과,
상기 코일의 코일 엔드부에는 레인 체인지부가 형성되고, 이웃하는 제1 코일과 제2 코일이 간섭하는 제1 간섭점(P3)과, 이웃하는 제2 코일과 제3 코일이 간섭하는 제2 간섭점(P4)의 거리인 코일 간섭점 거리(A1)가, 상기 스테이터 코어의 내주측에 배치되는 상기 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심과 상기 스테이터 코어의 외주측에 배치되는 상기 레인 체인지부의 굽힘 내주측의 굽힘 중심의 상기 스테이터 코어의 둘레 방향의 거리인 굽힘 중심간 거리(A) 이하인 것을 특징으로 하는, 스테이터.
제1항에 있어서, 상기 평각도선이 복수 겹쳐진 상태에서, 상기 볼록부 및 상기 레인 체인지부가 형성된 것인 것을 특징으로 하는, 스테이터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일은 동심권으로 권회되고,
상기 코일을 원통 형상으로 배치하여 형성한 코일 바스켓에, 분할식으로 한 상기 스테이터 코어를 삽입함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 스테이터.