KR101501867B1

KR101501867B1 - 스테이터 및 스테이터 제조 방법

Info

Publication number: KR101501867B1
Application number: KR1020137025911A
Authority: KR
Inventors: 후지오 안도; 히로츠구 이와모토
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2015-03-11
Also published as: JPWO2012137308A1; WO2012137308A1; KR20130143707A; EP2696475A1; JP5637301B2; EP2696475B1; CN103493340A; US20140030078A1; US10333373B2; CN103493340B; US20170104397A1; EP2696475A4

Abstract

선단부를 TIG 용접하는 비드 구슬이 커진 경우라도, 비드 구슬이 인접하는 선단부와 접촉할 우려가 없도록, 원주 방향 및 직경 방향에 있어서의 간극을 확보할 수 있는 스테이터 및 스테이터 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여, 한 쌍의 직선부와, 한 쌍의 직선부를 연결하는 연결부를 구비하는 세그먼트 코일이, 스테이터 코어의 슬롯 내에 장착되는 동시에, 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 직선부의 선단부가, 원주 방향으로 비틀려, 다른 세그먼트 코일의 직선부와 접합되는 스테이터에 있어서, 직선부의 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로 성형되고, 다른 세그먼트 코일의 직선부의 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로 성형되어 있음으로써, 직선부의 선단부와 다른 세그먼트 코일의 선단부가 동일한 원주 상에 있어서 용접 접합되어 있다.

Description

스테이터 및 스테이터 제조 방법 {STATOR AND METHOD OF MANUFACTURING STATOR}

본 발명은 한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일이, 스테이터 코어의 슬롯 내에 장착되는 동시에, 상기 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 상기 직선부의 선단부가, 원주 방향으로 비틀리고, 다른 상기 세그먼트 코일의 상기 직선부와 접합되는 스테이터 및 스테이터 제조 방법에 관한 것이다.

한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일이, 스테이터 코어의 슬롯 내에 장착되는 동시에, 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 직선부의 선단부가, 원주 방향으로 비틀리고, 다른 세그먼트 코일의 원주 방향으로 비틀린 직선부와 접합되는 스테이터 및 스테이터 제조 방법에 대해서는, 특허문헌 1에 기재되어 있다.

예를 들어, 슬롯 내 도선이 10개 장착되어 있는 경우, 내주로부터 카운트하여, 홀수 번째의 슬롯 내 도선의 선단부를 시계 방향으로 비틀고, 짝수 번째의 슬롯 내 도선의 선단부를 반시계 방향으로 비튼다. 이 비틀림 성형은 전체 둘레의 슬롯 내 도선의 선단부에 대해 행해진다. 그로 인해, U상의 하나의 세그먼트 코일에 대해 생각했을 때에, 시계 방향으로 비틀린 내주로부터 1번째와 3번째의 선단부 사이에, U상의 이웃하는 세그먼트 코일의 내주로부터 2번째의 선단부가, 반시계 방향으로 비틀리고, 하나의 세그먼트 코일의 1번째와 3번째의 선단부 사이에 위치한다.

즉, U상의 하나의 세그먼트 코일의 1번째의 선단부, U상의 이웃하는 세그먼트 코일의 2번째의 선단부, U상의 하나의 세그먼트 코일의 3번째의 선단부가 직경 방향으로 조밀하게 배열된 상태로 된다. 그리고, U상의 하나의 세그먼트 코일의 1번째의 선단부와, U상의 이웃하는 세그먼트 코일의 2번째의 선단부가 단부면에서, TIG 용접되어 접합된다. 그때의 상태를 도 19에, 스테이터의 일부 평면도로 도시한다.

일본 특허 출원 공개 제2004-282947호 공보

그러나, 특허문헌 1의 기술에는 다음과 같은 문제가 있었다. 도 19에 도시한 바와 같이, 하나의 세그먼트 코일의 1번째의 선단부(101)와, 이웃하는 세그먼트 코일의 2번째의 선단부(102)의 선단면을 TIG 용접에 의해 용접 접합했을 때, 비드 구슬(103)이 도선 단부면으로부터 밀려나올 우려가 있었다. 비드 구슬(103)이 선단부 단부면으로부터 밀려나온 경우에, U상의 하나의 세그먼트 코일의 3번째의 선단부(104)와 접촉할 우려가 있었다.

그것을 회피하기 위해서는, 비드 구슬(103)의 크기를 정확하게 제어해야만 하지만, 그것을 위해서는, TIG 용접에 있어서, 여분이고 또한 정확한 제어를 필요로 하므로, 제조 설비의 비용이 상승하고, 나아가서는 제품 비용이 상승하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하여, 선단부를 TIG 용접하는 비드 구슬이 커진 경우라도, 비드 구슬이 인접하는 선단부와 접촉할 우려가 없도록, 원주 방향 및 직경 방향에 있어서의 간극을 확보할 수 있는, 스테이터 및 스테이터 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에 있어서의 스테이터는, 한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일이, 스테이터 코어의 슬롯 내에 복수개 장착되는 동시에, 상기 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 상기 직선부의 선단부 중, 직경 방향의 외주측 또는 내주측으로부터 홀수 번째에 위치하는 상기 선단부가 일방향으로 비틀리고, 짝수 번째에 위치하는 상기 선단부가 상기 일방향과 반대 방향으로 비틀리고, 상기 일방향으로 비틀린 상기 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 상기 선단부가 용접 접합된 스테이터에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부가, 직경 방향의 외주 방향으로 성형되고, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 직경 방향의 내주 방향으로 성형되어 있음으로써, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부의 적어도 일부가, 동일한 원주 상에 있어서 용접 접합되어 있는 것, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치 사이에 위치하고 있는 것, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
(2) (1)에 기재하는 스테이터에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치의 중간 위치에 있는 것, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치의 중간 위치에 있는 것이 바람직하다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재하는 스테이터에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 접촉시키도록 위치하고 있는 것이 바람직하다.

삭제

(4) 본 발명의 다른 형태에 있어서의 스테이터 제조 방법은 한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일을, 스테이터 코어의 슬롯 내에 삽입하는 삽입 공정과, 상기 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 상기 직선부의 선단부를, 비틀림 원환의 원환 홈에 걸림 결합시켜, 상기 비틀림 원환을 회전시킴으로써, 직경 방향의 외주측 또는 내주측으로부터 홀수 번째에 위치하는 상기 선단부를 일방향으로 비틀고, 짝수 번째에 위치하는 상기 선단부를, 상기 일방향과 반대 방향으로 비틀림 성형을 행하는 비틀림 공정과, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부를 용접하는 용접 공정을 갖는 스테이터 제조 방법에 있어서, 상기 비틀림 공정에 의해, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 원주 방향에 있어서 이웃하는 위치에 비틀림 성형되어 있는 것, 상기 비틀림 공정 후에, 상기 일방향으로 비틀린 선단부를 직경 방향의 외주 방향으로 성형하고, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부를 직경 방향의 내주 방향으로 성형하는 직경 방향 성형 공정을 갖는 것, 상기 직경 방향 성형 공정에서는, 내주 방향 지그가, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 선단부와, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부를, 직경 방향의 내주 방향으로 소성 변형시키고, 외주 방향 지그가, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부를, 직경 방향의 외주 방향으로 소성 변형시키는 것을 특징으로 한다.

(5) (4)에 기재하는 스테이터 제조 방법에 있어서, 상기 직경 방향 성형 공정에서는, 상기 일방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것, 직경 방향 성형 공정 후, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치의 중간 위치에 있는 것, 직경 방향 성형 공정 후, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치의 중간 위치에 있는 것이 바람직하다.
(6) 상기 (4) 또는 (5)에 기재하는 스테이터 제조 방법에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 접촉시키도록 위치하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 스테이터 및 스테이터 제조 방법은 이하와 같은 작용, 효과를 발휘한다.

상기 (1)에 기재된 구성에 의해, 종래, 선단부는 원주 방향에서 간극이 크고, 직경 방향에서 간극이 거의 없었던 것에 대해, 원주 방향의 간극을 작게 하고, 직경 방향에서 간극을 형성시켰으므로, 용접하는 한 쌍의 선단부의 전체 주위에 적당한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

상기 (2)에 기재된 구성에 의해, 용접하는 한 쌍의 선단부의 전체 주위에, 대략 균일한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

상기 (4)에 기재된 구성에 의해, 종래, 선단부는, 원주 방향에서 간극이 크고, 직경 방향에서 간극이 거의 없었던 것에 대해, 원주 방향의 간극을 작게 하고, 직경 방향에서 간극을 형성시켰으므로, 용접하는 한 쌍의 선단부의 전체 주위에 적당한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

상기 (5)에 기재된 구성에 의해, 용접하는 한 쌍의 선단부의 전체 주위에, 대략 균일한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

도 1은 스테이터의 일부 평면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 2의 1개소의 슬롯 내 도선의 측면도이다.
도 4는 비틀림 성형 후의 스테이터의 일부 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 도 4의 1개소의 슬롯 내 도선의 측면도이다.
도 7은 직경 방향 성형 공정을 설명하기 위한 스테이터의 일부 평면도이다.
도 8은 도 7의 측면도이다.
도 9는 도 7의 1개소의 슬롯 내 도선의 측면도이다.
도 10은 직경 방향 성형 공정이 종료된 상태의 스테이터의 일부 평면도이다.
도 11은 도 10의 측면도이다.
도 12는 도 10의 1개소의 슬롯 내 도선의 측면도이다.
도 13은 접촉하는 선단부끼리를 TIG 용접한 상태의 스테이터의 일부 평면도이다.
도 14는 도 13의 측면도이다.
도 15는 도 13의 1개소의 세그먼트 코일의 측면도이다.
도 16a는 세그먼트 코일의 평면도이다.
도 16b는 세그먼트 코일의 정면도이다.
도 17은 도 7의 상태에서의 스테이터 전체의 사시도이다.
도 18은 도 10의 상태에서의 스테이터 전체의 사시도이다.
도 19는 종래의, 접촉하는 선단부끼리를 TIG 용접한 상태의 스테이터의 일부 평면도이다.

본 발명의 스테이터를 제조하는 스테이터 제조 방법의 실시 형태를, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1에, 각 슬롯 내에 10개의 슬롯 내 도선 S1 내지 S10이 배치되어 있는 스테이터 코어(11)의 일부 평면도를 도시한다. 도 1에서는 비틀림 원환(E)을 생략하고 있다. 도 2에 도 1의 측면도를 도시한다. 도 2에서는 보기 쉽게 하기 위해, 도 1의 슬롯을 평면적으로 등간격으로 도시하고 있다. 도 3은 도 2의 1개소의 슬롯 내 도선(S)의 측면도이다.

본 실시예의 스테이터 코어(11)는 48개소의 슬롯 TS1 내지 TS48을 구비하고 있고, 각 슬롯 TS1 내지 TS48 내에 10개의 슬롯 내 도선 S1 내지 S10이 장착되어 있다. 본 실시예에서 사용하고 있는 세그먼트 코일(9)의 일례를 도 16a, 도 16b에 도시한다. 도 16b는 세그먼트 코일(9)의 정면도이고, 도 16a는 도 16b의 평면도이다. 세그먼트 코일(9)은 단면이 세로 약 1.8㎜, 가로 약 3.3㎜의 평각 형상의 동선의 표면에 피복이 형성된 도선을 성형한 것이다. 세그먼트 코일(9)은 2개의 직선부(A1, A2)와, 직선부(A1)와 직선부(A2)를 연결하는 연결부(12)를 구비하고 있다. 연결부(12)의 중간 위치에 레인 체인지를 행하기 위한 단차부(12a)가 형성되어 있다. 도 16a에 도시하는 세그먼트 코일(9)의 형상은 일례이고, 본 실시예에서는 조금씩 형상이 다른 10종류의 세그먼트 코일(9)을 사용하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 티스 T21과 티스 T22 사이의 슬롯 TS22에, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 U1A1S1 내지 U1A1S10이 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다. 티스 T22와 티스 T23 사이의 슬롯 TS23에, U상 제2 코일(U2)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 U2A1S1 내지 U2A1S10이, 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다.

티스 T23과 티스 T24 사이의 슬롯 TS24에, V상 제1 코일(V1)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 V1A1S1 내지 V1A1S10이, 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다. 티스 T24와 티스 T25 사이의 슬롯 TS25에 V상 제2 코일(V2)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 V2A1S1 내지 V2A1S10이, 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다.

티스 T25와 티스 T26 사이의 슬롯 TS26에, W상 제1 코일(W1)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 W1A1S1 내지 W1A1S10이, 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다. 티스 T26과 티스 T27 사이의 슬롯 TS27에, W상 제2 코일(W2)의 제1 세그먼트군(A) 중, 편측의 10개의 직선부(A1)를 구성하는 W2A1S1 내지 W2A1S10이 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다.

티스 T27과 티스 T28 사이의 슬롯 TS28에는 U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트 코일군(A)의 다른 쪽의 10개의 직선부(A2)를 구성하는 U1A2S1 내지 U1A2S10이, 외주측으로부터 내주측으로 겹쳐서 배치되어 있다. 10개의 세그먼트 코일(9)에 의해, 각각, U상 제1 코일(U1), U상 제2 코일(U2), V상 제1 코일(V1), V상 제2 코일(V2), W상 제1 코일(W1) 및 W상 제2 코일(W2)이 구성되어 있다.

그리고, U상 제1 코일(U1), U상 제2 코일(U2), V상 제1 코일(V1), V상 제2 코일(V2), W상 제1 코일(W1) 및 W상 제2 코일(W2)의 6개의 코일은 각각 4개의 세그먼트 코일군으로 구성되어 있다. 48 슬롯에는 U상 제1 코일(U1)로서, 세그먼트 코일군 U1A, U1B, U1C, U1D가, 슬롯 TS22(U1A1), TS28(U1A2), TS34(U1B1), TS40(U1B2), TS46(U1C1), TS4(U1C2), TS10(U1D1) 및 TS16(U1D2)의 8개소에 삽입되어 있다. 또한, U상 제2 코일로서, 세그먼트 코일군 U2A, U2B, U2C, U2D가, 슬롯 TS23(U2A1), TS29(U2A2), TS35(U2B1), TS41(U2B2), TS47(U2C1), TS5(U2C2), TS11(U2D1) 및 TS17(U2D2)의 8개소에 삽입되어 있다.

마찬가지로, V상 제1 코일(V1)로서, 세그먼트 코일군 V1A, V1B, V1C, V1D가, 슬롯 TS24(V1A1), TS30(V1A2), TS36(V1B1), TS42(V1B2), TS48(V1C1), TS6(V1C2), TS12(V1D1), TS18(V1D2)의 8개소에 삽입되어 있다. 또한, V상 제2 코일로서, 세그먼트 코일군 V2A, V2B, V2C, V2D가, 슬롯 TS25(V2A1), TS31(V2A2), TS37(V2B1), TS43(V2B2), TS1(V2C1), TS7(V2C2), TS13(V2D1) 및 TS19(V2D2)의 8개소에 삽입되어 있다.

마찬가지로, W상 제1 코일(W1)로서, 세그먼트 코일군 W1A, W1B, W1C, W1D가, 슬롯 TS26(W1A1), TS32(W1A2), TS38(W1B1), TS44(W1B2), TS2(W1C1), TS8(W1C2), TS14(W1D1) 및 TS20(W1D2)의 8개소에 삽입되어 있다. 또한, W상 제2 코일로서, 세그먼트 코일군 W2A, W2B, W2C, W2D가, 슬롯 TS27(W2A1), TS33(W2A2), TS39(W2B1), TS45(W2B2), TS3(W2C1), TS9(W2C2), TS15(W2D1) 및 TS21(W2D2)의 8개소에 삽입되어 있다. 각 세그먼트 코일군이 한 쌍 10개, 합계 20개의 직선부를 구비하므로, 6개의 코일이, 그 4배로, 합계 480개의 직선부가 되고, 48개의 슬롯 TS1 내지 TS48에 대해, 10개씩 배치된다.

여기서, U상의 분포 권취 코일을 형성하기 위해서는, U상 제1 코일의 세그먼트 코일군 U1A, U1B, U1C, U1D의 각각의 내부에서 내부 접속하는 동시에, U상 제1 코일(U1)의 4개의 세그먼트 코일군 U1A, U1B, U1C, U1D를 순차 접속할 필요가 있다. 마찬가지로, U상 제2 코일의 세그먼트군 U2A, U2B, U2C, U2D를 순차 접속할 필요가 있다.

또한, U상 제1 코일 U1D와 U상 제2 코일 U2A를 접속할 필요가 있다. 마찬가지로, V상의 분포 권취 코일을 형성하기 위해서는, V상 제1 코일 V1D와, V상 제2 코일 V2A를 U상과 마찬가지로 접속할 필요가 있다. 마찬가지로, W상의 분포 권취 코일을 형성하기 위해서는, W상 제1 코일 W1D, W상 제2 코일 W2A를 U상과 마찬가지로 접속할 필요가 있다.

구체적으로는, 일례로서, U상 제1 코일의 편측의 직선부 U1A1의 슬롯 내 도선 U1A1S1과, 다른 쪽의 직선부 U1A2의 슬롯 내 도선 U1A2S2를 접속할 필요가 있다. 그것을 위해서는, 슬롯 내 도선 U1A1S1의 스테이터 코어로부터 돌출되어 있는 선단부를 도 1에 화살표로 나타낸 바와 같이, 반시계 방향으로 비틀림 성형하고, 슬롯 내 도선 U1A2S2의 스테이터 코어로부터 돌출되어 있는 선단부를 시계 방향으로 비틀림 성형하고, 양자를 근접시켜 용접 접합할 필요가 있다. 그것을 위한 비틀림 공정을 이하에 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 슬롯 내 도선 U1A1S1, U2A1S1, V1A1S1, V2A1S1, W1A1S1, W2A1S1, U1A2S1의 선단부는 비틀림 원환(E)의 원환 홈 E1N1 내지 E1N7에 걸림 결합되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 비틀림 원환(E)은 직경이 다른 10개의 비틀림 원환 E1 내지 E10을 동심원 형상으로 구비하고 있다. 최외주에 위치하는 것이 비틀림 원환 E1이고, 최내주에 위치하는 것이 비틀림 원환 E10이다.

비틀림 원환 E1 내지 E10에는 각각 48개의 원환 홈 N1 내지 N48이 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 슬롯 내 도선 U1A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N1에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 U2A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N2에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 V1A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N3에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 V2A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N4에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 W1A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N5에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 W2A1S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N6에 걸림 결합하고, 슬롯 내 도선 U1A2S1의 선단부는 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N7에 걸림 결합하고 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트군(A)의 편측의 직선부(11A)의 10개의 슬롯 내 도선의 직선부 U1A1S1 내지 U1A1S10에서는, 직선부 U1A1S1은 비틀림 원환 E1의 원환 홈 E1N에, 직선부 U1A1S2은 비틀림 원환 E2의 원환 홈 E2N에, 직선부 U1A1S3은 비틀림 원환 E3의 원환 홈 E3N에, 직선부 U1A1S4는 비틀림 원환 E4의 원환 홈 E4N에, 직선부 U1A1S5는 비틀림 원환 E5의 원환 홈 E5N에, 직선부 U1A1S6은 비틀림 원환 E6의 원환 홈 E6N에, 직선부 U1A1S7은 비틀림 원환 E7의 원환 홈 E7N에, 직선부 U1A1S8은 비틀림 원환 E8의 원환 홈 E8N에, 직선부 U1A1S9는 비틀림 원환 E9의 원환 홈 E9N에, 직선부 U1A1S10은 비틀림 원환 E10의 원환 홈 E10N에 걸림 결합하고 있다.

비틀림 원환 E1, E3, E5, E7, E9는 각 원환 홈 E1N, E3N, E5N, E7N, E9N에, 슬롯 내 도선 S1, S3, S5, S7, S9의 선단부(M)를 걸림 결합시킨 상태에서, 도 1에 있어서, 반시계 방향으로 회전하여, 슬롯 내 도선(S)의 스테이터 코어로부터 돌출되어 있는 선단부(M)를 반시계 방향으로 비틀림 성형한다.

그들과는 반대로, 비틀림 원환 E2, E4, E6, E8, E10은 각 원환 홈 E2N, E4N, E6N, E8N, E10N에, 슬롯 내 도선 S2, S4, S6, S8, S10의 선단부(M)를 걸림 결합시킨 상태에서, 도 1에 있어서, 시계 방향으로 회전하고, 슬롯 내 도선(S)의 스테이터 코어로부터 돌출되어 있는 선단부(M)를 시계 방향으로 비틀림 성형한다. 비틀림 공정에서는, 도면에서는 생략하고 있지만, 스테이터 코어의 티스 T의 상면에 커프서포트(cuff support)를 삽입하고, 커프서포트의 상단부면에 슬롯 내 도선(S)을 접촉시켜 변형시키는 포인트로 하고 있다.

비틀림 성형한 후의 슬롯 내 도선(S)의 상태를 도 4 내지 도 6에 도시한다. 도 4는 도 1에 대응하고, 도 5는 도 2에 대응하고, 도 6은 도 3에 대응하고 있다. 도 5에서는 보기 쉽게 하기 위해, 도 4의 슬롯을 평면적으로 등간격으로 도시하고 있다. 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트 코일군(A)의 편측의 직선부 U1A1의 최외주에 위치하는 슬롯 내 도선 U1A1S1의 선단부 U1A1S1M이, 반시계 방향으로 비틀리고, 다른 쪽의 직선부 U1A2의 외주로부터 2번째의 슬롯 내 도선 U1A2S2의 선단부 U1A2S2M이, 시계 방향으로 비틀려 있다. 선단부 U1A1S1M의 반시계 방향 측단부면과, 선단부 U1A2S2M의 시계 방향 측단부면은 원주 방향에서 대략 동일한 직선 상에 위치하고 있다. 즉, 양단부면은, 원주 방향에서 약간의 간극을 갖는 위치에 비틀림 성형되어 있다.

마찬가지로, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트 코일군(A)의 편측의 직선부 U1A1의 외주로부터 3번째에 위치하는 슬롯 내 도선 U1A1S3의 선단부 U1A1S3M이, 반시계 방향으로 비틀리고, 다른 쪽의 직선부 U1A2의 외주로부터 4번째의 슬롯 내 도선 U1A2S4의 선단부 U1A2S4M이, 시계 방향으로 비틀려 있다. 선단부 U1A1S3M의 반시계 방향 측단부면과, 선단부 U1A2S4M의 시계 방향 측단부면은 원주 방향에서 대략 동일한 직선 상에 위치하고 있다.

마찬가지로, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트 코일군(A)의 편측의 직선부 U1A1의 외주로부터 5번째에 위치하는 슬롯 내 도선 U1A1S5의 선단부 U1A1S5M이, 반시계 방향으로 비틀리고, 다른 쪽의 직선부 U1A2의 외주로부터 6번째의 슬롯 내 도선 U1A2S6의 선단부 U1A2S6M이, 시계 방향으로 비틀려 있다. 선단부 U1A1S5M의 반시계 방향 측단부면과, 선단부 U1A2S6M의 시계 방향 측단부면은 원주 방향에서 대략 동일 직선 상에 위치하고 있다. 이하, 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

다음에, U상 제1 코일(U1)의 제1 세그먼트 코일군(A)의 편측의 직선부 중, 반시계 방향으로 비틀림 성형된 5개의 선단부 U1A1S1M, U1A1S3M, U1A1S5M, U1A1S7M, U1A1S9M을, 직경 방향의 내주 방향으로 성형하고, 다른 쪽의 직선부 중, 시계 방향으로 비틀림 성형된 5개의 선단부 U1A2S2M, U1A2S4M, U1A2S6M, U1A2S8M, U1A2S10M을, 직경 방향의 외주 방향으로 성형하는 직경 방향 성형 공정을 설명한다.

도 7 내지 도 9에 직경 방향 성형 공정도를 도시한다. 도 7은 도 1에 대응하고, 도 8은 도 2에 대응하고, 도 9는 도 3에 대응하고 있다. 도 7에서는 내주 방향 지그(F), 외주 방향 지그(G)를 점선으로 나타내고 있다. 도 8에서는, 보기 쉽게 하기 위해, 도 7의 슬롯을 평면적으로 등간격으로 도시하고 있다. 또한, 도 7의 상태의 스테이터(1)의 전체 사시도를 도 17에 도시한다.

도 8, 도 9에 도시한 바와 같이, 내주 방향 지그(F)에 형성된 5개소의 걸림 결합 홈 Fa가, 5개의 선단부 U1A1S1M, U1A1S3M, U1A1S5M, U1A1S7M, U1A1S9M에 걸림 결합하고, 외주 방향 지그(G)에 형성된 5개소의 걸림 결합 홈 Ga가, 5개의 선단부 U1A2S2M, U1A2S4M, U1A2S6M, U1A2S8M, U1A2S10M에 걸림 결합된다.

그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 내주 방향 지그(F)는 직경 방향의 내주 방향으로 이동하고, 5개의 선단부 U1A1S1M, U1A1S3M, U1A1S5M, U1A1S7M, U1A1S9M을 직경 방향의 내주 방향으로 소성 변형시킨다. 내주 방향 지그(F)는 선단부(M)의 스프링백을 고려하여 이동량이 결정되어 있고, 5개의 선단부 U1A1S1M, U1A1S3M, U1A1S5M, U1A1S7M, U1A1S9M은 도선의 1/2의 두께분(1.5㎜/2＝0.75㎜)만큼 정확하게 내주 방향으로 소성 변형된다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 외주 방향 지그(G)는 직경 방향의 외주 방향으로 이동하고, 5개의 선단부 U1A2S2M, U1A2S4M, U1A2S6M, U1A2S8M, U1A2S10M을 직경 방향의 외주 방향으로 소성 변형시킨다. 외주 방향 지그(G)는 선단부(M)의 스프링백을 고려하여 이동량이 결정되어 있고, 5개의 선단부 U1A2S2M, U1A2S4M, U1A2S6M, U1A2S8M, U1A2S10M은 도선의 1/2의 두께분(1.5㎜/2＝0.75㎜)만큼 정확하게 외주 방향으로 소성 변형된다.

내주 방향 지그(F)와 외주 방향 지그(G)를, 각각 도선의 1/2의 두께만큼 이동시키고 있는 것은, 그것에 따라서 이동된 위치에서, 전체 둘레에 걸쳐서 주위에 위치하는 선단부(M)와 평균적으로 간극을 형성하기 위해서이다. 전체 둘레에 걸쳐서 간극을 균일하게 함으로써, 용접 시에 의해 발생하는 비드 구슬(J)이 주변의 선단부(M)와 접촉할 가능성이 없어지기 때문이다.

직경 방향 성형 공정이 종료된 상태를 도 10 내지 도 12에 도시한다. 도 10은 도 1에 대응하고, 도 11은 도 2에 대응하고, 도 12는 도 3에 대응하고 있다. 도 11에서는 보기 쉽게 하기 위해, 도 10의 슬롯을 평면적으로 등간격으로 도시하고 있다. 또한, 도 10의 상태의 스테이터(1)의 전체 사시도를 도 18에 도시한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 내측 방향으로 성형된 선단부 U1A1S1M과, 외측 방향으로 성형된 선단부 U1A2S2M이, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 대략 접촉시키도록 위치하고 있다. 마찬가지로, 내측 방향으로 성형된 선단부 U1A1S3M과, 외측 방향으로 성형된 선단부 U1A2S4M이, 원주 방향의 동일 위치에서 대향하는 단부면을 대략 접촉시키도록 위치하고 있다. 마찬가지로, 내측 방향으로 성형된 선단부 U1A1S5M과, 외측 방향으로 성형된 선단부 U1A2S6M이, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 대략 접촉시키도록 위치하고 있다. 마찬가지로, 내측 방향으로 성형된 선단부 U1A1S7M과, 외측 방향으로 성형된 선단부 U1A2S8M이, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 대략 접촉시키도록 위치하고 있다. 마찬가지로, 내측 방향으로 성형된 선단부 U1A1S9M과, 외측 방향으로 성형된 선단부 U1A2S10M이, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 대략 접촉시키도록 위치하고 있다.

이 상태에서는, 예를 들어, 선단부 U1A1S3M과 선단부 U1A2S4M은 서로 대략 접촉하고 있지만, 주위의 선단부(M)와는 전체 둘레에 걸쳐서 절연성을 확보하는 데 충분한 간극을 갖고 있다.

도 18에 도시한 바와 같이, U상의 분포 권취 코일을 형성하기 위해, U상 제1 코일(U1)의 4개의 세그먼트 코일군 U1A, U1B, U1C, U1D, 다시 U1A가 순차 접속되는 상태로 되어 있다. U상 제2 코일(U2)의 4개의 세그먼트 코일군 U2A, U2B, U2C, U2D, 다시 U2A가 순차 접속되는 상태로 되어 있다. V상 제1 코일(V1), V상 제2 코일(V2), W상 제1 코일(W1) 및 W상 제2 코일(V2)도 U상과 마찬가지로 접속된다.

도 13 내지 도 15에, 접촉하는 선단부(M)를 서로 TIG 용접한 도면을 도시한다. 도 13은 도 1에 대응하고, 도 14는 도 2에 대응하고, 도 15는 도 3에 대응하고 있다. 도 14에서는 보기 쉽게 하기 위해, 도 13의 슬롯을 평면적으로 등간격으로 도시하고 있다.

도 13에 도시한 바와 같이, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 U1A1S1M과 선단부 U1A2S2M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다. 마찬가지로, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 U1A1S3M과 선단부 U1A2S4M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다. 마찬가지로, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 U1A1S5M과 선단부 U1A2S6M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다.

또한, 최외주의 원주 방향의 이웃에서는, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 U2A1S1M과 선단부 U2A2S2M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다. 마찬가지로, 원주 방향의 다른 이웃에서는, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 V1A1S1M과 선단부 V1A2S2M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다. 마찬가지로, 원주 방향의 다른 이웃에서는, 대략 접촉한 위치에 있는 선단부 V2A1S1M과 선단부 V2A2S2M의 중간점에 TIG 단자를 대고, TIG 용접을 행하여 비드 구슬(J)을 형성한다.

스테이터(1) 전체에서의 세그먼트 코일의 접속을 설명한다. 도 18에 도시한 바와 같이, U상 제1 코일(U1)의 슬롯 TS28 내에 삽입된 슬롯 내 도선의 최외주에 위치하는 U1A2S1의 선단부 U1A2S1M은 슬롯 TS34 내에 삽입된 슬롯 내 도선 U1B1S2의 선단부 U1B1S2M과 접속되어 있다. 그리고, 슬롯 내 도선 U1A2S1은 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S1과 일체이다. 슬롯 내 도선 U1A1S1의 선단부 U1A1S1M은 슬롯 내 도선 U1A2S2의 선단부 U1A2S2M과 접속되어 있다. 슬롯 내 도선 U1A2S2는 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S2와 일체이다.

슬롯 내 도선 U1A1S3의 선단부 U1A1S3M은 슬롯 내 도선 U1A2S4의 선단부 U1A2S4M과 접속되어 있다. 슬롯 내 도선 U1A2S4는 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S4와 일체이다. 슬롯 내 도선 U1A1S5의 선단부 U1A1S5M은 슬롯 내 도선 U1A2S6의 선단부 U1A2S6M과 접속되어 있다. 슬롯 내 도선 U1A2S6은 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S6과 일체이다. 슬롯 내 도선 U1A1S7의 선단부 U1A1S7M은 슬롯 내 도선 U1A2S8의 선단부 U1A2S8M과 접속되어 있다. 슬롯 내 도선 U1A2S8은 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S8과 일체이다.

슬롯 내 도선 U1A1S9의 선단부 U1A1S9M은 슬롯 내 도선 U1A2S10의 선단부 U1A2S10M과 접속되어 있다. 슬롯 내 도선 U1A2S10은 연결부(12)측에서 슬롯 내 도선 U1A1S10과 일체이다. 그리고, 슬롯 내 도선 U1A1S10의 선단부 U1A1S10M은 슬롯 TS16 내에 삽입되어 있는 슬롯 내 도선 U1D2S9의 선단부 U1D2S9M과 접속되어 있다.

이에 의해, 세그먼트 코일군 U1A로 구성되는 코일은 슬롯 TS28 내에 삽입된 슬롯 내 도선의 최외주에 위치하는 U1A2S1의 선단부 U1A2S1M에 의해, 슬롯 TS34 내에 삽입된 슬롯 내 도선 U1B1S1의 선단부 U1B1S1M과 접속되어, 코일 내에서 권취된 후, 최내주에 위치하는 슬롯 내 도선 U1A1S10에 의해, 슬롯 TS16 내에 삽입되어 있는 슬롯 내 도선 U1D2S9와 접속되어 있다.

U상 제1 코일의 세그먼트 코일군 U1A, U1B, U1C, U1D가 순차 접속된 후, U상 제2 코일의 세그먼트 코일군 U2A, U2B, U2C, U2D가 순차 접속되고, U상 제1 코일의 세그먼트 코일군 U1A는 동력 단자 UCC와 접속하고 있다. 또한, U상 제2 코일의 세그먼트 코일군 U2D는 도시하지 않은 중성선에 접속되어 있다. 마찬가지로, V상 제1 코일의 세그먼트 코일군 V1A, V1B, V1C, V1D가 순차 접속된 후, V상 제2 코일의 세그먼트 코일군 V2A, V2B, V2C, V2D가 순차 접속된다. V상 제1 코일의 세그먼트 코일군 V1A는 동력 단자 VCC와 접속하고 있다. 또한, V상 제2 코일의 세그먼트 코일군 V2D는 도시하지 않은 중성선에 접속되어 있다. 마찬가지로, W상 제1 코일의 세그먼트 코일군 W1A, W1B, W1C, W1D가 순차 접속된 후, W상 제2 코일의 세그먼트 코일군 W2A, W2B, W2C, W2D가 순차 접속된다. W상 제1 코일의 세그먼트 코일군 W1A는 동력 단자WCC와 접속하고 있다. 또한, W상 제2 코일의 세그먼트 코일군 W2D는 도시하지 않은 중성선에 접속되어 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시예의 스테이터 및 스테이터 제조 방법에 따르면, 다음과 같은 효과를 발휘한다.

(1) 한 쌍의 직선부(A1, A2)와 연결부(12)에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일(9)이, 스테이터 코어(11)의 슬롯(S) 내에 복수개 장착되는 동시에, 연결부(12)와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 직선부(A1, A2)의 선단부 중, 직경 방향의 홀수 번째에 위치하는 선단부(M)가 일방향(예를 들어, 시계 방향)으로 비틀리고, 짝수 번째에 위치하는 선단부(M)가 일방향과 반대 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 비틀리고, 일방향으로 비틀린 선단부(M)와, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)가 용접 접합된 스테이터에 있어서, 일방향으로 비틀린 선단부(M)가, 직경 방향의 외주 방향으로 성형되고, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)가, 직경 방향의 내주 방향으로 성형되어 있음으로써, 일방향으로 비틀린 선단부(M)와 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)가, 동일한 원주 상에 있어서 용접 접합되어 있는 것을 특징으로 하므로, 종래, 선단부(M)는 원주 방향에서 간극이 크고, 직경 방향에서 간극이 거의 없었던 것에 대해, 원주 방향의 간극을 작게 하고, 직경 방향에서 간극을 형성시켰으므로, 용접하는 한 쌍의 선단부(M)(예를 들어, U1A1S3M과 U2A2S4M)의 전체 주위에 적당한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬(J)이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬(J)이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬(J)의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

(2) (1)에 기재하는 스테이터에 있어서, 일방향으로 비틀린 선단부(M)가 직경 방향의 외주 방향으로, 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)가 직경 방향의 내주 방향으로, 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것을 특징으로 하므로, 용접하는 한 쌍의 선단부(M)의 전체 주위에, 대략 균일한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬(J)이 커져도, 인접하는 선단부(M)에 비드 구슬(J)이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬(J)의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

(3) 한 쌍의 직선부(A1, A2)와 연결부(12)에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일(9)을, 스테이터 코어(11)의 슬롯(S) 내에 삽입하는 삽입 공정과, 연결부(12)와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 직선부(A1, A2)의 선단부(M)를, 비틀림 원환(E)의 원환 홈 EN에 걸림 결합시켜, 비틀림 원환(E)을 회전시킴으로써, 직경 방향의 홀수 번째에 위치하는 선단부를 일방향(예를 들어, 시계 방향)으로 비틀고, 짝수 번째에 위치하는 선단부를, 일방향과 반대 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 비틀림 성형을 행하는 비틀림 공정과, 일방향으로 비틀린 선단부(M)와, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)를 용접하는 용접 공정을 갖는 스테이터 제조 방법에 있어서, 비틀림 공정에 의해, 일방향으로 비틀린 선단부(M)와, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)가, 원주 방향에 있어서 이웃하는 위치에 비틀림 성형되어 있는 것, 비틀림 공정 후에, 일방향으로 비틀린 선단부(M)를 직경 방향의 외주 방향으로 성형하고, 반대 방향으로 비틀린 선단부(M)를 직경 방향의 내주 방향으로 성형하는 직경 방향 성형 공정을 갖는 것을 특징으로 하므로, 종래, 선단부(M)는 원주 방향에서 간극이 크고, 직경 방향에서 간극이 거의 없었던 것에 대해, 원주 방향의 간극을 작게 하고, 직경 방향에서 간극을 형성시켰으므로, 용접하는 한 쌍의 선단부(M)(예를 들어, U1A1S3M과 U2A2S4M)의 전체 주위에 적당한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬(J)이 커져도, 인접하는 선단부(M)에 비드 구슬(J)이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬(J)의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

(4) (3)에 기재하는 스테이터 제조 방법에 있어서, 상기 직경 방향 성형 공정에서는, 상기 일방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것을 특징으로 하므로, 용접하는 한 쌍의 선단부의 전체 주위에, 대략 균일한 간극을 형성할 수 있으므로, 비드 구슬이 커져도, 인접하는 선단부에 비드 구슬이 접촉할 우려가 없다. 그로 인해, 비드 구슬의 크기를 정확하게 제어할 필요가 없으므로, 제어 장치의 비용 절감을 실현할 수 있다.

이상, 상세하게 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 본 실시예로 한정되는 일 없이, 다양한 응용이 가능하다.

예를 들어, 본 실시예에서는, 도선의 두께의 1/2만큼 내측 방향, 또는 외측 방향으로 성형하고 있지만, 직경 방향에서의 간극을 확보할 수 있으면, 더 적은 길이만큼 형성해도 된다. 또한, 본 실시예에서는 단자의 접합을 TIG 용접을 사용하고 있지만, 다른 용접 방법이어도 된다. 또한, 본 실시예에서는 동심 권취 코일을 갖는 스테이터에 대해 설명하였지만, 본 발명은 파권 코일을 갖는 코일에도 응용할 수 있다.

본 발명은 하이브리드 자동차에서 사용되는 모터의 부품인 스테이터 및 그 스테이터의 제조 방법에 관한 것이다.

1 : 스테이터
9 : 세그먼트 코일
11 : 스테이터 코어
12 : 연결부
A1 : 세그먼트 코일의 한쪽의 직선부
A2 : 세그먼트 코일의 다른 쪽의 직선부
U1 : U상 제1 코일
U2 : U상 제2 코일
V1 : V상 제1 코일
V2 : V상 제2 코일
W1 : W상 제1 코일
W2 : W상 제2 코일
A : 제1 세그먼트 코일군
B : 제2 세그먼트 코일군
C : 제3 세그먼트 코일군
D : 제4 세그먼트 코일군
E : 비틀림 원환
EN : 원환 홈
F : 내주 방향 지그
G : 외주 방향 지그
J : 비드 구슬
M : 선단부
S : 슬롯 내 도선
TS : 슬롯

Claims

한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일이, 스테이터 코어의 슬롯 내에 복수개 장착되는 동시에, 상기 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 상기 직선부의 선단부 중, 직경 방향의 외주측 또는 내주측으로부터 홀수 번째에 위치하는 상기 선단부가 일방향으로 비틀리고, 짝수 번째에 위치하는 상기 선단부가 상기 일방향과 반대 방향으로 비틀리고, 상기 일방향으로 비틀린 상기 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 상기 선단부가 용접 접합된 스테이터에 있어서,
상기 일방향으로 비틀린 선단부가, 직경 방향의 외주 방향으로 성형되고, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 직경 방향의 내주 방향으로 성형되어 있음으로써, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부의 적어도 일부가, 동일한 원주 상에 있어서 용접 접합되어 있는 것,
최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치 사이에 위치하고 있는 것, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는, 스테이터.
제1항에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것,
상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되어 있는 것,
최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치의 중간 위치에 있는 것, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치의 중간 위치에 있는 것을 특징으로 하는, 스테이터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 접촉시키도록 위치하고 있는 것을 특징으로 하는, 스테이터.
한 쌍의 직선부와 연결부에 의해 U자 형상으로 구성되는 세그먼트 코일을, 스테이터 코어의 슬롯 내에 삽입하는 삽입 공정과, 상기 연결부와 반대측으로 돌출되어 있는 한 쌍의 상기 직선부의 선단부를, 비틀림 원환의 원환 홈에 걸림 결합시켜, 상기 비틀림 원환을 회전시킴으로써, 직경 방향의 외주측 또는 내주측으로부터 홀수 번째에 위치하는 상기 선단부를 일방향으로 비틀고, 짝수 번째에 위치하는 상기 선단부를, 상기 일방향과 반대 방향으로 비틀어 성형을 행하는 비틀림 공정과, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부를 용접하는 용접 공정을 갖는 스테이터 제조 방법에 있어서, 상기 비틀림 공정에 의해, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 원주 방향에 있어서 인접하는 위치에 비틀림 성형되어 있는 것, 상기 비틀림 공정 후에, 상기 일방향으로 비틀린 선단부를 직경 방향의 외주 방향으로 성형하고, 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부를 직경 방향의 내주 방향으로 성형하는 직경 방향 성형 공정을 갖는 것, 상기 직경 방향 성형 공정에서는, 내주 방향 지그가, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 선단부와, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부를, 직경 방향의 내주 방향으로 소성 변형시키고, 외주 방향 지그가, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부를, 직경 방향의 외주 방향으로 소성 변형시키는 것을 특징으로 하는, 스테이터 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 직경 방향 성형 공정에서는,
상기 일방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 외주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것,
상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가 직경 방향의 내주 방향으로, 상기 직선부의 직경 방향의 두께의 1/2의 길이만큼 성형되는 것,
직경 방향 성형 공정 후, 최외주에 위치하는 1번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 2번째에 위치하는 2번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 1번째 코일의 슬롯 내 위치인 1번째 위치와, 상기 2번째 코일의 슬롯 내 위치인 2번째 위치의 중간 위치에 있는 것,
직경 방향 성형 공정 후, 최외주로부터 3번째에 위치하는 3번째 코일의 상기 선단부와, 최외주로부터 4번째에 위치하는 4번째 코일의 상기 선단부가, 직경 방향에 있어서, 상기 3번째 코일의 슬롯 내 위치인 3번째 위치와, 상기 4번째 코일의 슬롯 내 위치인 4번째 위치의 중간 위치에 있는 것을 특징으로 하는, 스테이터 제조 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 일방향으로 비틀린 선단부와 상기 반대 방향으로 비틀린 선단부가, 원주 방향의 동일한 위치에서 대향하는 단부면을 접촉시키도록 위치하고 있는 것을 특징으로 하는, 스테이터 제조 방법.