KR102399790B1 - 전기 기계 고정자 권선을 제조하는 방법 및 그에 대응하는 고정자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본질적으로 회전식 전기 기계 고정자의 권선 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법은 다음의 단계들, 즉 복수의 도전체들(37)을 포함하는 권선 웹(52)을 형성하는 단계; 상기 권선 웹(52)을 빗 기구(83)에 배치하는 단계; 권선이 얻어질 수 있도록 상기 권선 웹(52)을 스핀들(105) 주위에 권취하는 단계; 및 상기 권선을 스핀들(105)로부터 고정자로 이송하는 단계를 포함하되, 상기 권선 웹(52)이 고정자(105) 주위에 적어도 두 차례에 걸쳐 권취되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 기계 고정자 권선을 제조하는 방법 및 그에 대응하는 고정자{METHOD FOR THE PRODUCTION OF A WINDING OF AN ELECTRIC MACHINE STATOR AND CORRESPONDING STATOR}

본 발명은 전기 기계 고정자 권선의 제조 방법에 관한 것이며, 또한 본체의 노치들 안에 최적화된 방식으로 분포된 복수의 도전성 와이어에 의해 형성된 권선이 구비된 대응하는 고정자에도 관한 것이다.

본 발명은 예를 들어 교류 발전기, 교류 발전기-스타터, 또는 전동기와 같은 회전식 전기 기계의 고정자에 대해서 특히 유리하게 적용된다.

공지된 방식에 있어서, 회전식 전기 기계는 고정자와, 축과 일체로 된 회전자를 포함한다. 회전자는 구동축 및/또는 종동축과 일체로 될 수 있고, 유럽 특허 공보 EP0803962호에 설명된 것과 같은 교류 발전기 형태 또는 유럽 특허 공보 EP0831580호에 설명된 것과 같은 전동기 형태의 회전식 전기 기계에 속한다. 전기 기계는 고정자를 지지하는 하우징을 포함한다. 이 하우징은 회전자의 축을 예를 들어 베어링을 이용하여 회전시키도록 구성된다.

회전자는 한 쪽에서부터 다른 쪽까지 축 방향으로 회전자를 통과하는 리벳 등의 적합한 고정 시스템을 이용하여 하나의 세트 형태로 유지되는 금속판들의 적층체에 의해 형성되는 본체를 포함한다. 회전자는, 예를 들어 유럽 특허 공보 EP0803962호에 설명된 바와 같이, 일례로 회전자의 자성체(magnetic mass)에 마련된 공동들 안에 수용된 영구 자석들에 의해 형성되는 자극들을 포함한다. 대안적으로, 소위 "돌출" 자극 구조에서, 자극은 회전자의 암에 감긴 코일에 의해 형성된다.

고정자는 내부를 향해 열려 있는 고정자의 노치들에 수용된 상 권선(phase winding)뿐만 아니라, 박판들의 적층체에 의해 구성되는 본체를 포함한다. 일반적으로 3상 또는 6상이 있다. 이러한 유형의 교류 발전기의 고정자에 있어서, 가장 일반적으로 사용되는 권선의 유형들에는, 첫째로, 고정자 치 둘레에 감기며 자신들 위를 폐쇄하는 코일들에 의해 구성되는 소위 "동심형" 권선과, 둘째로, 예를 들어 프랑스 특허 공보 FR2483702호에 기재되어 있는 소위 "기복형" 권선이 있다.

기복형 권선은, 적어도 하나의 나선형 도전체를 포함하고 상기 도전체의 각 나선형이 본체의 노치들을 통과하는 기복부들을 형성하는 유형의 복수의 상 권선을 포함한다. 이러한 도전체들은, 회전자 또는 고정자의 양측에 번갈아 위치하는 것이며 고정자의 노치들 내부에 위치된 다른 세그먼트 구조체들을 연결하는 것인 루프 구조체들을 구비한다. 고정자의 일 측으로부터 연장되는 한 세트의 루프 구조체들은 권선의 치논(chignon)을 구성한다.

전기 기계의 성능을 향상시키기 위해서는, 권선의 치논들이 용이하게 형성되게 하면서 고정자의 노치들을 최대로 채우는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 특히 자동차에 적용하기 위해 설계된 교류 발전기를 구성하는 고정자용으로서, 미국 특허 US6459187호는 도전체의 내측 반경 방향 층과 외측 반경 반향 층에 교대로 배치되는 세그먼트 구조체들을 갖는 도전체들에 의해 형성된 상 권선들을 포함하는 소위 "전후형"의 권선들을 생산하는 것을 제안하고 있다.

감긴 고정자의 제조 방법은 권취에 의해서 권선 스핀들 상의 제자리에 놓이는 권선 층의 형성에 기초하여 공지되어 있다. 이렇게 형성된 권선은 이어서 팽창에 의해서 스핀들로부터 고정자로 이송된다. 권선 층을 스핀들 상의 제자리에 배치하기 위해서, 치(teeth)에 의해 획정된 노치들을 포함하는 빗 기구(comb)를 사용한다. 상기 치는 빗 기구를 망가지기 쉽게 하는 상이한 도전체 층들을 받을 수 있도록 하기 위해 큰 높이를 갖는다.

본 발명의 목적은 다음과 같은 회전식 전기 기계 고정자 권선의 제조 방법을 제공함으로써 빗 기구를 단단하게 하기 위한 것이다.

본 발명의 회전식 전기 기계 고정자 권선의 제조 방법은,

- 복수의 도전체를 포함하는 권선 층을 형성하는 단계;

- 상기 권선 층을 빗 기구 내의 제자리에 배치하는 단계;

- 권선이 얻어질 수 있도록 상기 권선 층을 스핀들 둘레에 권취하는 단계; 이어서

- 상기 권선을 스핀들로부터 고정자로 이송하는 단계를 포함하는 것으로서,

상기 권선 층이 스핀들 주위에 대략 적어도 2회 권취되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 권선 층을 대략 복수 회 권취함으로써 고정자 권선의 도전체 층들이 얻어질 수 있기 때문에, 대형이면서 두께가 감소된 층을 조작하는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 빗 기구를 더 단단하게 하기 위해 빗 기구의 벽의 높이를 줄일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 권선 층은 약 2회, 3회, 또는 4회 권취된다.

일 실시예에 따르면, 권선 층은 스핀들 주위에 약 4회 권취된다.

일 실시예에 따르면, 상기 권취 단계가 복수의 상 권선을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 상 권선을 형성하는 단계는, 적어도 하나의 루프 구조체 및 노치들 안에 삽입되는 적어도 두 개의 세그먼트 구조체 - 여기서, 상기 루프 구조체는 상기 두 개의 세그먼트 구조체에 연결됨 - 를 각각이 포함하고 있는 상 권선 부분들이 형성될 수 있도록, 하나의 권선 유닛을 도전체들의 다발에 대해 배치하기; 및

- 각각에 단일 도전체의 연속 세그먼트 구조체들이 층의 길이를 따라 하층과 상층에 번갈아 위치된 복수의 상 권선을 포함하는 층을 얻기 위해 상기 단계들을 반복하는 단계로 이루어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 상 권선을 형성하는 단계는 상기 권선 유닛을 도전체들의 다발에 대해 회전시키는 단계로 이루어진 권취 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 상 권선을 형성하는 단계는 상기 도전체들의 다발을 상기 권선 유닛에 대해 병진 이동시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 도전체들의 다발을 상의 수에 대응하는 단계만큼 배치시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 각각의 병진 이동 단계에 권취 단계가 이어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 상 권선을 형성하는 단계는 단상 권선을 구성하는 두 개의 도전체의 세그먼트 구조체들이 상기 층의 하층과 상층에 번갈아 위치되도록 수행된다.

일 실시예에 따르면, 각각의 상 권선이 단일 와이어로 구성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상 권선 부분들을 수용하도록 설계된 저장 장치들을 제자리에 배치시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 상 권선을 형성하는 단계 전에, 도전체 각각이 적어도 두 개의 루프 구조체와 적어도 세 개의 세그먼트 구조체 - 여기서, 상기 세그먼트 구조체들 중 두 개는 고정자의 동일한 노치 안에 배치될 수 있도록 위치되고, 상기 두 개의 루프 구조체들 각각은 상기 두 개의 중첩된 세그먼트 구조체들을 제 3 세그먼트 구조체에 연결시킴 - 를 구비하는 도전체들의 다발이 얻어질 수 있도록 하나의 권선 유닛을 도전체들의 다발에 대해 배치시키는 단계로 이루어진 사전 성형 단계가 수행된다.

일 실시예에 따르면, 권선 층을 형성하는 단계는, 상기 권선 층의 권선이 고정자의 원주를 덮을 때에 상기 권선 층의 높이 변화를 보상하는 단계로 이루어진 보상 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상 권선과 관련된 빗 기구의 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치에 있어서, 상기 권선은 빗 기구의 양쪽에 위치하는 두 개의 루프 구조체를 구비하고, 이 루프 구조체는 상기 노치들 중 다른 노치의 세그먼트 구조체들에 인접한, 상기 노치들 중 한 노치의 세그먼트 구조체들을 연결한다.

일 실시예에 따르면, 상기 두 개의 루프 구조체들은 각각 하층에 속하는 세그먼트 구조체를 상층에 속하는 세그먼트 구조체에 연결하고, 상층에 속하는 세그먼트 구조체를 하층에 속하는 세그먼트 구조체에 연결한다.

일 실시예에 따르면, 권선 층을 형성하는 단계는 각 권선 치논의 높이가 고정자 본체의 높이의 33% 미만이 되도록 수행된다.

또한, 본 발명은, 주위에 분포된 치에 의해 획정된 노치들을 구비하는 본체와, 각각이 하나의 와이어로 구성된 상 권선들을 포함하는 권선 층으로부터 형성된 권선을 포함하는 회전식 전기 기계의 감긴 고정자로서, 상기 상 권선들 각각은 상기 노치들에 삽입되도록 설계된, 상기 와이어 부분들에 대응하는 세그먼트 구조체들과, 상기 세그먼트 구조들을 서로 연결하는, 상기 와이어 부분들에 대응하는 루프 구조체들을 포함하는, 회전식 전기 기계의 감긴 고정자에 있어서, 상기 권선 층이 K 개의 고정자 원주와 실질적으로 동일한 길이를 갖는 상태에서, K 개의 권선 층들 - 여기서, K는 2 이상의 정수임 - 을 갖는 롤을 형성하기 위해 상기 고정자 본체의 노치들에 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전식 전기 기계의 감긴 고정자에도 관한 것이다.

즉, 상 권선들 각각은 상기 노치들 안에 삽입되는 세그먼트 구조체들과, 상기 세그먼트 구조체들을 서로 연결하는 루프 구조체들을 포함하되, 상기 권선 층이 상기 고정자 본체 둘레에 적어도 2회전 권취되는 것을 특징으로 한다.

고정자 본체는 전기 기계의 축을 중심으로 하는 원통 형태이다. 고정자 본체는 내주에 치를 구비한다. 롤은 상기 권선 층이 고정자 본체의 내주면에 지지되면서 노치들 안에 권취된다는 것을 의미한다. 따라서, 권선 층의 제 1 부분이 원주를 돌아 통과 한 후, 상기 제 1 부분을 덮는 권선 층의 제 2 부분이 원주의 제 2 부분을 돌아 통과한다. 이것은 다른 원주들 각각에 대해서도 계속되는데, 권선 층이 상기 원주들 각각의 둘레를 예를 들어 3회, 4회, 5회, 6회, 7회, 또는 8회 통과한다. 따라서, 이에 의해 복수의 권선 층이 형성된다.

K는 예를 들어 1, 2, 3 또는 4이다.

일 실시예에 따르면, 권선 층은 약 2회, 3회, 또는 4회 권취된다.

일 실시예에 따르면, 권선 층은 약 4회 권취된다.

일 실시예에 따르면, 루프 구조체들 모두가 고정자 본체의 양측에서 연장된 권선 치논을 형성한다.

일 실시예에 따르면, 상기 권선 치논들은 고정자의 외주부의 오로지 안쪽에만 위치된다.

일 실시예에 따르면, 각 권선 치논의 높이는 고정자 본체의 높이의 33% 미만이다.

일 실시예에 따르면, 단상 권선을 구성하는 두 개의 도전체의 세그먼트 구조체들이 고정자의 원주를 따라서 도전체의 내층과 외층에 번갈아 위치된다.

일 실시예에 따르면, 상기 상 권선들의 입력부와 출력부가 모두 고정자의 동일 측에 위치된다.

일 실시예에 따르면, 각각의 상 권선이 단일 와이어로 구성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 권선은, 각각의 상 권선에 있어서, 세그먼트 구조체들 각각이, 두 개의 루프 구조체를 거쳐서, 두 개의 상이한 노치에 위치한 두 개의 인접한 세그먼트 구조체들에 연결되어 있는 규칙적인 부분과; 각각의 상 권선에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트 구조체가, 두 개의 루프 구조체를 거쳐서, 하나의 노치에 위치한 다른 세그먼트 구조체에 대해서 반경 방향으로 중첩된 두 개의 세그먼트 구조체들에 연결되어 있는 불규칙한 부분을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 불규칙한 권선 부분의 적어도 하나의 상 권선에 있어서, 루프 구조체들 중 적어도 하나는 상 권선들의 상기 적어도 하나의 루프 구조체가 중첩되지 않도록 반경 방향 조정부들을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 상 권선과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치에 있어서, 상기 권선은, 고정자의 양측에 위치하는 두 개의 루프 구조체로서, 상기 노치들 중 다른 노치의 세그먼트 구조체들에 인접한, 상기 노치들 중 한 노치의 세그먼트 구조체들을 연결하는 두 개의 루프 구조체를 구비한다.

일 실시예에 따라, 상기 두 개의 루프 구조체들은 각각 내층에 속하는 세그먼트 구조체를 외층에 속하는 세그먼트 구조체에 연결하고, 외층에 속하는 세그먼트 구조체를 내층에 속하는 세그먼트 구조체에 연결한다.

일 실시예에 따르면, 세그먼트 구조체들이 정사각형 또는 직사각형 단면을 가지며, 루프 구조체들이 원형 단면을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 노치들을 획정하는 치에는 치 뿌리가 없다.

또한, 본 발명은 전술한 고정자를 포함하는 회전식 전기 기계에도 관한 것이다.

다음의 설명을 읽고 첨부된 도면을 살핌으로써 본 발명을 더 잘 이해하게 될 것이다. 첨부된 도면들은 결코 제한적인 것이 아니라 순전히 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 제공된다.

도 1은 상 권선의 도전체들이 본 발명에 따라 배열되어 있는 고정자의 내부의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 고정자 본체를 위에서 본 도면이다.
도 3은 도 1의 고정자의 치 형태를 위에서 본 상세도이다.
도 4는 도 1의 외부 인덱싱 수단을 위에서 본 상세도이다.
도 5는 상 권선을 형성하는 두 개의 도전선 와이어의 선형 전개를 도시하는 도면으로서, 고정자의 외주 상에서의 두 개의 도전체 서로 간의 상대적인 반경 방향 위치를 도시하는 도면이다.
도 6은 권선이 구비되어 있는 본 발명에 따른 고정자의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고정자 권선의 규칙적인 부분과 불규칙한 부분의 부분 사시도이다.
도 8은 고정자 권선만 도시되어 있는 불규칙한 부분의 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 권선 층을 생산할 수 있게 하는 설비의 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 설비의 확대 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 도 9 및 도 10의 설비에 사용되는 제 1 유형의 저장 장치의 사시도 및 측면도이다.
도 12a 및 도 12b는 각각 도 9 및 도 10의 설비에 사용되는 제 2 유형의 저장 장치의 사시도 및 측면도이다.
도 13은 도 11 및 도 12의 저장 장치의 조립체의 사시도이다.
도 14는 저장 장치들 사이에 위치 권선 층의 일부를 나타내는, 도 13의 조립체의 길이 방향 단면의 상세도이다.
도 15a 및 도 15b는 각각 도 9 및 도 10의 설비에 의해 얻어진 권선 층을 위에서 도시한 도면 및 측면에서 도시한 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 각각 권선 층을 환형 스핀들에 이송하는 데 사용되는 모듈형 빗 기구의 사시도 및 측면도이다.
도 17 내지 도 20은 도 16a 및 도 16b의 모듈형 빗 기구를 구성하는 상이한 요소들의 사시도이다.
도 21은 이송 빗 기구 상에서 권선 치논을 형성하는 제 1 형성 단계를 수행하는 것을 가능하게 하는 공구의 사시도이다.
도 22는 권선 층이 팽창에 의해서 고정자 본체로 이송되기 전에 감기는 환형 스핀들의 개략도이다.
도 23은 도전체들을 권선 층으로부터 도 22의 환형 스핀들에 이송하는 제 1 이송 단계를 구현하기 위한 설비의 개략도이다.
도 24a는 본 발명에 따른 고정자의 노치들 내부의 제자리에 연속형 노치 절연체를 넣는 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 24b는 본 발명에 따른 고정자의 노치들 안에 권선의 절연체들을 삽입한 후에 노치 절연체를 절단하는 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25a 및 도 25b는 각각 제 2 실시예에 따라 제조된 노치 절연체가 구비된 본 발명에 따른 고정자의 사시도 및 위에서 본 도면이다.
도 26a 및 26b는 권선을 팽창에 의해 환형 스핀들로부터 고정자로 이송하기 위해 고정자를 환형 스핀들 둘레의 제자리에 놓는 단계를 나타내는 도면이다.
도 27a 및도 27b는 각각 초기 위치에 있는 것으로 도시된 추출 블레이드와, 고정자 본체에 권선이 이송되는 최종 위치에 접근하고 있는 것으로 도시된 추출 블레이드를 나타내는 도면이다.
도 28은 감긴 고정자를 제조한 후에 권선 치논을 형성하는 단계를 수행하는 것을 가능하게 하는 공구의 사시도이다.
도 29a 내지 도 29c는 도전체들을 고정자의 내부에 유지하기 위해 도전체들의 내층을 변형시키는 단계를 수행할 수 있게 하는 펀치의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도 30은 접힐 수 있는 치 뿌리를 구비하는 본 발명에 따른 고정자를 위에서 본 상세도이다.
도 31a 및 도 31b는 본 발명에 따른 고정자의 접을 수 있는 치의 두 가지 실시예를 위에서 본 도면이다.
도 32는 권선 층의 도전체들의 세그먼트 구조체들을 스탬핑하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 방법에 따른 연속 와이어의 스탬핑을 수행할 수 있게 하는 공구의 두 가지 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도 35a는 도 33 및 도 34의 공구들 중 하나를 가지고 수행된 스탬핑 단계를 완료했을 때 얻어진 와이어의 사시도이다.
도 35b는 두 개의 세그먼트 구조체와 하나의 루프 구조체를 구비한 스탬핑된 상 권선의 일부의 사시도이다.
도 36은 본 발명에 따른 권선 층을 얻기 위해 서로 겹쳐지도록 설계된 두 개의 하층을 위에서 본 도면이다.
도 37a는 전기 기계의 상 권선들의 삼각형 형태의 결합을 제공하는 연결기가 구비된 감긴 고정자의 사시도이다.
도 37b 및 37c는 각각 상 권선들의 입력부 및 출력부와 연결기의 단자들 사이의, 도 37a의 연결기의 내부 연결부들의 도해도와, 그에 대응하는 배선 도해도이다.
도 38a는 전기 기계의 상 권선들의 별 형태의 결합을 제공하는 연결기가 구비된 감긴 고정자의 사시도이다.
도 38b 및 38c는 각각 상 권선들의 입력부 및 출력부와 연결기의 단자들 사이의, 도 38a의 연결기의 내부 연결부들의 도해도와, 그에 대응하는 배선 도해도이다.
도 39는 도 37a 및 도 38a의 연결기의 돌기와 상 권선의 단부 사이의 접속부의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도 40은 환형 스핀들이 고정자로 이송되는 현상에 의해 루프 구조체의 높이가 영향을 받는 것을 나타내는 도면이다.
도 41a 및 도 41b는 내지 도 43a 내지 도 43b는 상이한 구성의 권선 치논을 구비하는 본 발명에 따른 감긴 고정자의 사시도 및 위에서 본 도면이다.
도 44a 및 도 44b는 중앙 코어(도 44a)와 중앙 코어 주위에 고정되도록 설계된 추가형 요크(도 44b)를 포함하는 두 부분으로 제조되는 고정자를 위에서 본 도면이다.
도 45a 및 도 45b는 요크를 권취된 중앙 코어 둘레에 절곡시켜서 제자리에 평평하게 놓는 단계를 나타내는 도면이다.
도 46은 중심 코어 주위에 감긴 평평한 판으로부터 중심 코어 주위에 요크를 제조하는 단계를 도시한 도면이다.
도 47a 내지 도 47d는 중앙 코어의 치의 외부 단부들과 추가형 요크의 내주 간의 끼워 맞춤(fitting)의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도 48a 및 도 48b는 중앙 코어의 치들 사이의 연결 영역의 가능한 변형 실시예들을 도시하는 부분 사시도이다.
도 49는 권선 층이 제자리에 놓인 후에 절곡될 수 있도록 설계된 평평한 고정자의 사시도이다.
도 50은 여러 장의 판들이 열 접합된 것인 한 세트의 판들이 구비된 절곡된 고정자를 권선 없이 도시한 사시도이다.
도 51은 편평한 판들의 두 개의 절반 세트 중 한 줄을, 이것의 면들 중 한 면에 대해 배치된 가장자리 스트립과 함께 도시하는 도면이다.
도 52는 도 51의 두 개의 절반 세트들을 조립하고 절곡한 후에 얻어진 고정자를 권선 없이 도시한 사시도이다.
도 53은 가장자리 스트립을 포함하는 고정자의 치의 축 방향 단부들 중 하나의 상세 사시도이다.
도 54는 노치의 기부에 마련된 적어도 하나의 용접부를 갖는 평평한 고정자로부터 얻어진 고정자를 권선 없이 도시한 사시도이다.
도 55는 노치의 기부에서 수행되는 용접을 상세하게 보이는 사시도이다.
도 56은 도 54의 고정자를 위에서 본 도면으로서, 용접부들의 상대 각도 위치를 나타내는 도면이다.
도 57은 절곡 단계를 용이하게 하기 위해 노치들 각각에 중공부가 구비 된 고정자의 상세 사시도이다.
도 58은 상 권선마다 두 개의 와이어를 사용하는 권선의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.

동일하거나, 비슷하거나 유사한 요소들은 전 도면에 걸쳐서 동일한 도면 부호를 유지한다.

도 1은 복수의 상 권선(E1-E6)이 삽착되어서 도 6에서 명확히 알 수 있는 권선(17)을 형성하는 본체(16)를 주로 포함하는 회전식 전기 기계의 고정자(15)의 부분도를 도시하고 있다. 도 1에는 이해를 용이하게 하기 위해 하나의 권선(E1)이 표시된다.

회전식 기계는 예를 들어 교류 발전기 또는 교류 발전기-스타터이다. 이 기계는 바람직하게는 자동차에서 구현되도록 설계된다. 교류 발전기-스타터는 가역적으로 작동할 수 있는 회전식 전기 기계, 즉 첫째로는 교류 발전기의 기능 면에서는 전기 발전기로, 둘째로는 특히 자동차의 열 엔진을 시동하기 위한 전동기로 상기하게 될 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 고정자(15)의 본체(16)는 축(X)을 갖는 환형 원통 형태를 가지며, 평평한 판들의 축 방향 적층체로 구성된다. 고정자(15)의 본체(16)는 내측 원통면(20)과 외측 원통면(21)에 의해 반경 방향으로 획정된다. 본체(16)는 또한 하부 축 방향 단부(22)를 갖는 반경 방향 면과 상부 축 방향 단부(23)를 갖는 반경 면에 의해 축 방향으로 획정된다.

본체(16)는 요크(26)의 내측 원주 둘레에서 규칙적인 각도로 분포된 치(teeth)(25)를 포함한다. 이러한 치(25)는 쌍을 이루는 노치(28)들을 획정한다. 요크(26)는 노치(28)의 기부와 고정자(15)의 외주부 사이에서 연장되는 본체(16)의 중실 외측 환형부에 대응한다.

노치(28)는 본체(16)의 축 방향 하부 반경 방향 단부 면(22) 및 축 방향 상부 반경 방향 단부 면(23) 안으로 축 방향으로 개방된다. 노치(28)는 본체(16)의 내측 원통면에서 방사상으로 개방되어 있다. 변형 예로서, 노치(28)는 본체(16)의 외측 원통면에서 방사상으로 개방된다. 고정자(15)의 노치들(28)은 바람직하게는 평행한 가장자리를 가진다. 즉, 노치들(28)의 서로 대향하는 내면들이 서로 평행하다. 예를 들어 36, 48, 60, 72, 84, 또는 96개의 노치(28)가 있다. 본 실시예의 예에서 고정자(15)는 96개의 노치를 포함한다. 이 노치들은 본체(16)의 축(X) 둘레에 규칙적인 각도로 분포된다.

고정자(15)의 권선(17)을 형성하기 위해, 복수의 상 권선(E1-E6)이 본체(16)에 삽착된다. 이 경우, 6상 고정자(15)는 여섯 개의 상 권선(E1-E6)을 포함한다. 그러나, 본 발명은 다른 개수의 상 권선을 포함하는 고정자(15), 특히 세 개의 상 권선(E1-E3)을 포함하는 3상 고정자(15), 다섯 개의 상 권선(E1-E5)을 포함하는 5상 고정자(15), 또는 일곱 개의 상 권선(E1-E7)을 포함하는 7상 고정자(15)에 적용할 수 있다. 그러면, 고정자(15)의 본체(16)는 예를 들어 36 개 또는 48 개의 노치(28)를 포함한다.

바람직하게는, 도 3에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 고정자(15)는 치(25)의 자유 단부 측에 치 뿌리가 없는 것이다. 또한, 치(25)의 자유 단부에 위치한 모서리들(31)이 바람직하게는 입력 반경이라고 하는 반경 R에 따라 라운딩된 형태를 갖는다. 이 입력 반경 R은 치(25)의 폭의 절반과 0.15mm 사이에 있다. 이러한 반경을 만들게 되면, 상이한 층의 도전체들(37)을 고정자(15)의 내측에 개방된 노치들(28)의 단부를 통해 노치들(28)의 내부에 용이하게 삽입할 할 수 있게 한다. 모서리(31)에 둥근 형상이 이루어질 수 있도록 하기 위해, 본체(16)를 반경 R에 따라 절단하는 단계가 수행되며, 고정자 본체(16)를 밀집시키는(compacting) 단계가 수행된다.

또한, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 요크(26)의 외주부에 마련된 외측 인덱싱 수단(32)은, 뒤에서 상세히 설명되는 감긴 고정자(15)를 제조하는 여러 단계 동안에, 제어된 각도 위치 결정을 할 수 있게 한다. 이러한 인덱싱 수단(32)은, 특히, 권선(17)을 고정자(15)의 노치들(28) 안으로 이송하기 전에 고정자(15)를 환형 스핀들(105) 주위의 제자리로 배치할 때의 시점에서 사용된다. 인덱싱 수단(32)은 또한 노치 절연체를 제자리에 배치하는 동안에도 사용된다.

이러한 외측 인덱싱 수단(32)은 외부 도구인 게이지(34)와 협력하도록 설계된 오목부(33) 형태이다. 이 경우, 오목부(33)는 "V" 형태의 단면을 가지는 반면, 게이지(34)는 원형 단면을 갖는다. 변형 예로서, 외측 인덱싱 수단(32)은 요크(26)의 외주부에서 돌출하게 연장된 핀의 형태이며, 외부 도구에 마련된 오목부와 협동하도록 설계된다.

상 권선(E1-E6)에 속하는 각 도전체들(37)은 관련된 일련의 노치들(28) 안에 수용되는 일련의 세그먼트 구조체들(38)을 포함한다. 각 도전체(37)는 또한, 소정의 권선(E1-E6)의 연속 세그먼트 구조체들(38)을 서로 연결하며 축 방향 상부 단부 면(23)과 축 방향 하부 단부 면(22)에 대해 번갈아 가며 돌출하게 연장되는 루프 구조체들(39)을 포함한다. 고정자(15)의 본체(16)의 축 방향 단부에 마련된 한 세트의 루프 구조체들(39)은 권선 치논(winding chignon)(163)을 구성한다.

노치(28)의 충전을 최적화하기 위해, 각 도전체(37)는 노치(28)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖는 직사각형 또는 정사각형 횡단면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도전체(37)는 그의 전체 길이를 따라 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖는다. 대안적으로, 세그먼트 구조체들(38)이 정사각형 또는 직사각형 단면을 가지는 반면, 두 개의 인접하는 세그먼트 구조체들(38)을 연결하는 루프 구조체들(39)은 원형 단면을 갖는다. 이러한 유형의 구성을 얻기 위해, 도전체(37)는 도 32 내지 도 34를 참조하여 뒤에서 설명하게 되는 스탬핑 단계를 거칠 수 있다. 도전체(37)는 바람직하게는 에나멜 피복 구리로 만들어진다. 변형 예로서, 도전체(37)는 알루미늄으로 제조될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 노치(28)의 내면에 대해 수직인 방향, 즉 반경 방향에 수직한 방향에서 측정한, 절연체(145)로 피복한 노치의 폭 L1과 에나멜로 피복한 세그먼트 구조체(38)의 폭 L2 간의 비(L1/L2)가 정의된다. 이 비율은, 노치에 삽입될 수 있는 도전체(37)의 크기를 노치(28)의 폭에 대하여 최적화함으로써, 도전체(37)에 의한 노치(28)의 충전을 최대화하기 위해, 0.9 내지 2이다.

각 노치가 절연체로 피복된 상태에서, 그리고 상기 절연체의 각각의 피복된 노치 가장자리가, 소정의 세그먼트 구조체(38) 부분과 대향된 단부와의 간극 J를 갖는 상태에서, 노치의 폭 L1은 상기 간극 J의 2배와 세그먼트 구조체(38)의 폭의 합과 같고, 여기서, 상기 간극 J의 2배는 -0.2mm인 음의 간극보다 크고 +0.3mm인 양의 간극보다 작다.

일련의 노치들의 노치들(28)은 상 권선(E1-E6)을 구성하는 도전체들(37)의 세그먼트 구조체들(38)을 수용한다. 각 일련의 노치들(28)은 6상 권선들 중 하나와 연관된다. 일련의 노치들 중 두 개의 연속하는 노치들(28)은, 다섯 개의 다른 상 권선들 중 하나와 연관된 다른 일련의 노치들(28)에 각각이 대응하는 인접하는 노치들(28)에 의해, 분리된다. 따라서, 도 1의 경우와 같이, 6상 고정자(15)에 있어서, 다섯 개의 인접하는 노치들(28)은 각각의 일련의 노치들 중 두 개의 노치들(28) 사이에 자유롭게 놓인다. 즉, 권선의 도전체들(37)은 6개의 인접한 노치들(28) 중 하나의 노치 안에 삽입된다. 따라서, K상 권선을 포함하는 고정자(15)에 있어서, 세그먼트 구조체들(38)은 K 개의 인접한 노치들(28) 중 하나의 노치 안에 수용된다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 또는 도 41b, 도 42b 또는 도 43b에서도 알 수 있는 바와 같이, 상 권선들(E1-E6)은 동심 층들(C1-C8)의 반경 방향 적층체를 형성한다. 소위 "외측" 층은 내측 층에 대하여 요크(26) 측에 위치되는 반면, 소위 "내측" 층은 외측 층에 대하여 고정자(15)의 축(X) 측에 위치된다. 이 경우, 고정자(15)는 도전체(37)의 8 개의 동심 층(C1-C8)을 포함하는 것으로 표시되어 있다. 그러나, 권선(17)은 도전체(37)의 8 개의 층보다 더 적거나 많은 층을 포함할 수 있고, 특히 도 5에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 중첩된 도전체(37)의 6 개 또는 4 개의 층을 포함할 수 있다.

더 일반적으로는, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 권선(17)은 고정자(15)에 N/2회 - 여기서, N은 감긴 고정자(15)에 요구되는 도전체들(37)의 층의 개수로서 2 이상임 - 권취된, 엇걸리게 얽힌 도전체들의 권선 층(52)으로부터 형성된다. 도전체들(37)의 층의 수 N은 바람직하게는 4, 6, 또는 8이다.

이 경우에서는 상 권선(E1)인 소정의 상 권선과 연관된 일련의 노치들(28)을 도시하는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 하나의 도전체(37)의 연속적인 세그먼트 구조체들(38)은 고정자(15)의 원주의 대부분에서 내층과 외층을 번갈아가며 배치된다.

따라서, 이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 하나의 접힘 와이어(44)로부터 얻어지며 C1 층과 C2 층을 차지하는 한 쌍의 도전체(37a, 37b)에 있어서, 도전체(37a, 37b) 각각은 전체적으로 정현파 형태를 가지며; 그리고 본체(16)의 하부면(22) 아래로 연장되는 하부 루프 구조체(39)와, 연관된 노치에 수용되는 세그먼트 구조체(38)와, 본체(16)의 상부면(23) 위로 연장되는 상부 루프 구조체(39)를 연속적으로 포함하거나, 또는 본체(16)의 상부면(23) 위로 연장되는 상부 루프 구조체(39)와, 연관된 노치에 수용되는 세그먼트 구조체(38)와, 상기 본체(16)의 하부면(22) 아래로 연장하는 하부 루프 구조(39)를 연속적으로 포함한다.

일련의 노치들 중 한 노치(28)에서, 도전체(37a)의 세그먼트 구조체(38)가 C1 층에 있을 때, 도전체(37b)의 세그먼트 구조체(38)는 C2 층에 놓인다. 또한, 도전체(37a)의 세그먼트 구조체(38)가 일련의 노치들 중 연속적인 노치(28)의 C2 층에 있을 때, 도전체(37b)의 세그먼트 구조체(38)는 C1 층에 놓인다. 모든 경우에 있어서, 두 개의 세그먼트 구조체들(38)은 각 노치(28)에서 반경 방향으로 서로 중첩된다. 층이 이렇게 번갈아 배치되는 것은 권선(17)의 C3 층과 C4 층에서도 볼 수 있다. 따라서, 고정자(15)의 각 노치(28)에는, 서로에 대해 반경 방향으로 적층된 하나의 열의 세그먼트 구조체들(38)이 있다.

또한, 상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치(28)에 있어서, 권선(17)은 고정자(15)의 양측에 위치하는 두 개의 루프 구조체들(39)을 구비하고, 이 루프 구조체들은 상기 노치들 중 다른 노치의 세그먼트 구조체들에 인접한, 상기 노치들(28) 중 한 노치의 세그먼트 구조체들(38)을 연결한다.

따라서, 상기 두 개의 인접한 노치들(28) 안에 수용된 세그먼트 구조체(38)들을 연결하는, 도전체들 중 한 도전체(37a)의 루프 구조체(39)가 본체(16)의 상부면 위에 축 방향으로 배치되고, 반면에 상기 두 개의 인접한 노치들(28) 안에 수용된 세그먼트 구조체(38)들을 연결하는, 다른 도전체(37b)의 루프 구조체(39)가 본체(16)의 하부면 아래에 축 방향으로 배치된다.

또한, 소정의 상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치(28)에 있어서, 도전체(37a)의 루프 구조체(39)는 내층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 외층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결하는 반면에, 다른 도전체(37b)의 루프 구조체(39)는 외층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 내층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결한다. 이 관계는 그 다음의 인접하는 두 개의 노치들(28)에서는 반전된다.

권선(17)은 추가로 불연속성을 갖는다. 실제로, 도 7 및 도 5에 도시된 바와 같이, 권선(17)은, 각각의 상 권선(E1-E6)에 있어서, 세그먼트 구조체들(38) 각각이 두 개의 루프 구조체(39)를 거쳐서, 두 개의 다른 노치(28)에 위치된 두 개의 인접한 세그먼트 구조체(38)에 연결되는, 소위 "규칙적인" 부분(46)을 포함한다.

또한, 권선(17)은 고정자(15)의 외주 측에 도 7에 도시된 소위 "불규칙적인" 부분(47)을 포함하는데, 이 부분에서는, 각각의 상 권선(E1-E6)에 대해서, 적어도 하나의 세그먼트 구조체(38)가 두 개의 루프 구조체(39)를 거쳐서, 하나의 노치(28)에서 서로에 대해 반경 방향으로 중첩된 두 개의 세그먼트 구조체(38)에 연결된다. 따라서, 도 5에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 권선(E1)은, 왼쪽으로 가장 멀리 있는 노치(28)에, 오른쪽에 있는 인접한 노치(28)에서 서로에 대해 반경 방향으로 중첩된 두 개의 세그먼트 구조체(38)에 두 개의 루프 구조체(39)를 거쳐서 연결된 세그먼트 구조체(38)를, 구비한다. 변형 예로서, 불규칙한 부분(47)은 고정자(15)의 내주 측에 위치된다.

바람직하게는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 불규칙한 권선 부분(47)에서, 상 권선(E1-E6) 각각은, 도전체들의 동일한 층들에 위치한 세그먼트 구조체들(38)을 연결하는 루프 구조체들(39)이 중첩되지 않도록 반경 방향 조정부들(50)을 구비한, 적어도 하나의 루프 구조체(39)를 포함한다. 이러한 반경 방향 조정부들(50)은, 세그먼트 구조체들(38)을 연결하는 다른 상 권선들의 루프 구조체들(39)이 동일한 층에 위치되는 것을 방지할 수 있도록, 고정자(15)의 축에 대해 반경 방향으로 연장되는 도전체(37)의 부분들에 의해 형성된다.

상이한 상들과 연관된 일련의 노치들(28)의 단부에 위치된 제 1 상 권선(E1)에 있어서, 동일한 층에 위치된 두 개의 세그먼트 구조체들(38)을 연결하는 루프 구조체(39)는 다른 상 권선들의 루프 구조체(39)를 피하도록 구성될 필요가 없다는 점을 주목해야 한다. 결과적으로, 이 루프 구조체(39)에는 반경 방향 조정부(50)가 없다.

또한, 도전체들(37)의 하나의 층(C1-C8)에 위치된 노치들(28)에 수용된 연속 세그먼트 구조체들(38)의 연결을 보장하는 제 1 유형의 루프 구조체들(39)이 한정되고, 도전체들(37)의 상기 층(C1-C8)에 위치된 노치들(28)에 수용된 연속 세그먼트 구조체들(38)의 연결을 보장하는 제 2 유형의 루프 구조체들(39)이 한정되면, 권선(17)은 루프 구조체들(39) 전체의 10% 미만이 상기 제 1 유형의 루프 구조체(39)가 되도록 만들어진다.

층들을 큰 범위로 변경하는 세그먼트 구조체(38)를 구현함으로써, 뒤에서 설명하는 바와 같이 고정자(15) 주위의 권선 층(52)의 권취 수가 변화할 때의 권선 치논(163)의 와이어들(44)에 대한 응력이 제한된다.

또한, 권선이 주로 전후로 번갈아 배치되는 덕분에, 반경 방향 조정부들(50)의 수가 제한되는데, 그 이유는 상 권선(E1-E6)들과 연관된 연속 루프 구조체들(39)이 하나의 층(C1-C8)으로부터 다른 층까지 통과하는 방향을 따라서 평행하게 배치되기 때문이다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 루프 구조체들(39)은 고정자(15)의 축(X) 주위에서 냉각 유체의 방향과 일치하는 D1 방향을 따라 기울어진 고정 블레이드들을 형성한다. 블레이드의 반경 위치에 대해서, 이 블레이드들은 회전자의 회전 방향에 대응하는 방향으로 기울어진다. 따라서, 이것은 냉각 유체의 냉각을 최적화하기 위해 전기 기계 내부의 냉각 유체, 일반적으로 공기인 냉각 유체의 흐름을 개선할 수 있게 한다. 루프 구조체들(39)은 인접한 세그먼트 구조체들(39)을 위해서 실질적으로 쌍을 이루어 평행하도록 경사져 있다. 냉각 유체의 순환은 고정자(15)의 축에 대해 실질적으로 반경 방향으로 배향된 회전자에 고정된 블레이드들에 의해 보장된다.

또한, 이러한 유형의 구성은 권선들(17)의 각 치논(163)이 제한된 일반적인 높이를 가질 수 있게 한다. 따라서, 각 권선 치논의 높이는 고정자(15)의 본체(16)의 높이의 33% 미만이고, 이는 전기 기계의 동일한 성능을 위한 치논들의 구리를 절약할 수 있게 하는데, 그 이유는 노치들 안에 존재하는 구리만으로도 전기 기계의 전류를 발생시킬 수 있게 하기 때문이다. 권선(17)의 치논들은 전기 기계를 차량의 보닛 아래의 환경에 용이하게 통합시킬 수 있도록 하기 위해 고정자(15)의 외주부의 오로지 내측에 위치되는 것이 바람직하다.

도 9 및 도 10은 도 14, 도 15a 및 도 15b에서 명확하게 알 수 있고 본 발명에 따른 6상 고정자(15)의 제조에 사용되는 권선 층(52)을 형성할 수 있게 하는 설비(51)를 도시하고 있다. 이 설비(51)는 길이 방향(Y)을 따라 연장되는 권취 장치(54)와, 상기 권취 장치(54)에 대해 실질적으로 횡 방향으로 연장되는, 도전체들(37)을 반송하기 위한 반송 장치(55)를 포함한다.

더 구체적으로, 도전체(37)를 반송하기 위한 반송 장치(55)는 축(Y)을 따라서 고정 프레임(59)에 대하여 병진 이동할 수 있는 지지체(58)와 일체로 된, 도전체(37)를 안내하는 안내 헤드(57)를 포함한다. 이동 가능한 지지체(58)와 안내 헤드(57)의 전위 이동(displacement)은 기준을 갖는 조종 장치(60)에 의해 수행된다.

또한, 권취 장치(51)는 뒤에서 더 상세히 설명하는 저장 장치들(61)을 연속해서 수용하도록 설계되는 권취 장치(54)를 포함한다. 권취 장치는(54)은 축(Y) 주위에 지지되는 저장 장치(61)와 함께 환형 형태를 갖는 고정 프레임(64)에 대해서 회전할 수 있다. 또한, 권취 장치(54)는 저장 장치(61)를 병진 이동해서 저장 장치(65)로 옮기도록 구성된다.

또한, 권취 장치(54)는, 그의 두 개의 대향하는 종방향 측면 가장자리들에, 권취 장치(54)가 도전체들(37)을 반송하기 위한 반송 장치(55)에 대해서 회전하고 있는 동안에 도전체들(37)을 유지시킬 수 있도록 설계된 키(66)를 포함한다. 또한, 키(66)는 권선 층을 제조하는 동안에 도전체 층들의 높이를 변화시킬 수 있도록 하기 위해 가변 간격을 갖는다.

권취 방법은 도 11a, 도 11b, 도 12a, 및 도 12b에 도시되어 있고 권취 장치(54) 상의 제자리에 연속적으로 배치될 수 있도록 설계된 저장 장치(61)의 사용에 기초한다. 각 저장 장치(61)는 길이 방향으로 배향된 전체적으로 평행한 파이프형 요소로 구성된다.

각 저장 장치(61)는 이 저장 장치(61)의 측면들 안으로 횡 방향으로 열리는, 두 개의 스테이지(70, 71)에 배치된 횡 방향 노치들(69)을 포함한다. 치(72)에 의해 쌍으로 획정된 상기 노치들(69)은 저장 장치(61)를 따라 일정한 피치에 따라 종방향으로 분포된다.

도 11a 및 도 11b의 실시예에서, 각 저장 장치(61)는 작은 치(72)를 구비한 낮은 스테이지(70)와, 상기 낮은 스테이지(70)의 작은 치(72)보다 큰 치(72)인 큰 치(72)를 구비한 높은 스테이지(71)를 갖는다. 큰 치(72)는 키(66)의 통과를 허용하기 위해 자신의 길이 방향 단부들 측에 측면 절결부(74)를 포함할 수 있다. 이 노치들(69)은 권선 층(52)의 세그먼트 구조체들(38)을 수용할 수 있도록 설계된다.

낮은 스테이지(70)는 상의 수와 동일한 다수의 연속하는 노치들(69)을, 이 경우에서는 여섯 개의 노치들(69)을 포함한다. 높은 스테이지(71)는 상의 수보다 하나 적은 다수의 노치들(69)을, 이 경우에서는 다섯 개의 노치들(69)을 포함한다.

이러한 저장 장치들(61)은 이 저장 장치들(61)을 직렬로, 그리고 서로 평행하게 삽착하기 위해 소위 이중 끼워 맞춤(double fitting) 형태를 포함한다. 이를 위해, 그의 길이 방향 단부들 중 한 단부에서, 각 저장 장치(61)는 직렬로 배치된 인접하는 저장 장치(61)와 상보적인 형태를 갖는 오목부(77)와 협동하도록 설계된 일종의 설부(76)를 포함한다.

또한, 저장 장치(61)의 계단형 구성으로 인해, 두 개의 저장 장치(61)는 이들을 서로 대향되게 위치시킴으로써 서로 협동할 수 있다. 상기 위치시키기는, 제 1 저장 장치(61)의 낮은 스테이지(70)의 치(72)가 제 2 저장 장치(61)의 높은 스테이지(71)의 치(72)에 대향되게 위치되고, 제 1 저장 장치(61)의 높은 스테이지(71)의 치(72)가 제 2 저장 장치(61)의 낮은 스테이지(70)의 치(72)에 대향되게 위치되도록 수행된다. 따라서, 권선 층(52)이 사이에 위치하는 저장 장치들(61)은 층(52)의 도전체들을 안내하고 유지하는 것을 보장할 수 있다.

또한, 치(72) 없는 낮은 스테이지(70)를 구비한, 도 12a 및 도 12b에 도시된 저장 장치(61)의 다른 실시예를 사용하는 것도 가능하다. 고정자 주위에 층(52)을 권취하는 동안의 층(52)의 도전체 내의 응력을 제한하기 위해, 이중 끼워 맞춤을 제공하는 것도 가능하게 하는 저장 장치(61)가 권선 층(52)의 레벨 보정 영역(80)에서 사용될 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 더 상세히 설명한다.

이하에서는, 상 권선(E1-E6)마다 하나의 와이어(44)를 사용하는 것, 즉 6상 권선에 대해 6 개의 와이어를 사용하는 것에 기초한 권선 방법의 상이한 단계에 대한 설명이 제공된다. 당해 기술 분야의 숙련인은 권선을 5상 또는 6상 실시예로 적응시킬 수 있을 것이다. 와이어들(44) 각각은 한 사리(coil)의 와이어(44)가 배치된 용기(도시되지 않음)로부터 얻어질 수 있다.

더 구체적으로, 상기 방법은 사전 성형 단계를 포함하고, 이 사전 성형 단계는, 각각의 상 권선(E1-E6)에 대해서 적어도 두 개의 루프 구조체(39)와 적어도 세 개의 세그먼트 구조체(38)를 구비하는 한 다발의 도전체들(37)을 얻을 수 있도록, 권취 장치(54)를 상기 한 다발의 도전체들(37)에 대해서 배치하는 단계로 이루어진다. 상기 세그먼트 구조체(38) 두 개가 고정자(15)의 동일한 노치(28)에 배치될 수 있도록 위치된다. 두 개의 루프 구조체(39)가 제 3 세그먼트 구조체(38)에 중첩된 두 개의 세그먼트 구조체(38)에 각각 연결된다. 상기 두 개의 세그먼트 구조체(38)는 권취 장치(54)의 양측에 서로 대향되게 위치된다. 이 단계는 권선의 불규칙한 부분(47)을 얻는 것에 대응한다.

이 사전 성형 단계는, 이 단계 후에 권취 장치(54)로 공급되는 도전체(37)의 다발이 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이 12개가 되도록, 도전체들(37)의 수를 와이어(44)의 초기 개수에 대해 두 배가 되게 할 수 있다.

이어서 형성 단계가 수행되고, 이 형성 단계는 적어도 하나의 루프 구조체(39)와 적어도 두 개의 세그먼트 구조체(38) - 여기서, 상기 루프 구조체(39)는 상기 두 개의 세그먼트 구조체들(38)을 연결함 - 를 구비하는 두 개의 도전체(37)를 각각이 포함하는 상 권선들(E1-E6) 각각의 일부가 저장 장치(61)에 형성되도록, 권취 장치(54)를 도전체(37)의 다발에 대해 배치하는 단계로 이루어진다. 상기 상 권선(E1-E6)을 형성하는 형성 단계는 단상 권선(E1-E6)(즉, 하나의 와이어(44)에서 얻어진 것)을 구성하는 두 개의 도전체(37)의 세그먼트 구조체들(38)이 권선 층(52)의 하층과 상층에 번갈아 위치되도록 수행된다. 이 단계는 규칙적인 부분(46)을 얻는 것에 대응한다.

이를 위해, 저장 장치(61)가 안내 헤드(57)에 대향된 권취 장치(54) 상의 제자리에 배치된 후에, 조종 장치(60)가 작동되어서 상기 안내 헤드(57) 및 관련된 도전체(37)의 다발이 권취 장치(54)에 대해 변위되도록 한다. 도전체(37)의 다발은 화살표 F1을 따라 상의 수에 대응하는 단(step)(P)을 따라서, 즉 이 경우에서는 여섯 개의 노치(69)로 이루어진 단을 따라서, 저장 장치(65)에 대향된 방향으로 변위된다.

키(66)는 도전체(37)의 다발의 장력을 권취하는 동안 유지할 수 있도록 하기 위해 안내 헤드(57) 반대 측의 제자리에 배치된다. 이어서 권취 단계가 수행되고, 이 권취 단계는 권취 장치(54)를 도전체(37)의 다발에 대해서 화살표 F2를 따라 180°만큼 회전시키는 단계로 이루어진다. 따라서, 와이어(44)의 다발이 풀리고, 이는 저장 장치(61)를 채우는 효과를 갖는다.

이어서, 도전체(37)를 반송하기 위한 반송 장치(55)와 초기 저장 장치(61)가, 상의 수에 대응하는 단(P)을 따라서, 즉 이 경우에서는 여섯 개의 노치로 이루어진 단을 따라서, 권선 저장 장치(65)의 방향으로 서로 병진 이동한다. 따라서, 이 병진 이동은 화살표 F3을 따라 수행된다.

새로운 저장 장치(61)가 위치되는데, 그 새로운 저장 장치(61)의 높은 스테이지(71)의 노치들(69)이 선행 저장 장치(61)의 낮은 스테이지(70)의 노치들(69)에 대향되도록, 그리고 그 새로운 저장 장치(61)의 낮은 스테이지(70)의 노치들(69)이 다음의 권취 중에 도전체들(37)을 수용하도록, 위치된다.

고정자(15)의 원주를 덮는 권선 층(52)이 얻어질 때까지 이전의 단계들이 반복된다.

추가적으로, 상기 방법은, 상기 권선 층(52)의 권선이 고정자(15)의 원주를 덮을 때에 상기 권선 층(52)의 높이 변화를 보상하는 단계로 이루어진 보상 단계를 포함한다. 이를 위해, 복수의 상 권선(E1-E6) 형성이 권취 장치(54)를 화살표 F2에 따라 주어진 방향으로 회전시키는 것에 의해 수행되면서, 권선 층(52)이 고정자(15)의 원주와 실질적으로 동일한 길이에 도달한 때에, 상기 보상 단계가 수행되는데, 그 보상 단계는, 상 권선(E1-E6) 각각에 대해 적어도 하나의 루프 구조체(39)와 적어도 두 개의 세그먼트의 구조체(38)가 형성되도록, 복수의 상 권선(E1-E6)을 상기 주어진 방향과 반대되는 방향 F2'(화살표 F2에 반대되는 회전 방향)로 회전시킴으로써 형성하는 단계를 수행하는 것으로 이루어진다. 보상 단계가 수행되면, 상 권선(E1-E6) 형성은 화살표 F2에 따르는 상기 주어진 방향으로 회전시킴으로써 권취 장치(54) 주위에서 계속된다.

사실, 권선 층(52)이 고정자(15) 주위에 권취될 때에 고정자의 원주 이후에 권선 층이 변화하는 순간에 반경 방향 오프셋이 존재한다는 것이 명기된다. 사실상, 권선 층(52)은 이어서 앞의 권선의 층 상에 중첩되어야 한다.

따라서, 보상 단계는 회전의 변화가 있는 위치에서의 권선 층(52)의 반경 방향 오프셋이 수반되는, 도 14 및 도 15b에서 볼 수 있는 높이 보상 영역(80)을 만들 수 있게 한다. 이를 위해, 상기 영역(80)은 고정자(15) 주위에서의 권선 층의 회전이 변화하는 위치에 존재하는 높이 차이에 대해 상보적인 형태를 갖는 높이 차이를 갖는다. 권선 층(52)의 높이 오프셋은 권선 층(52)의 도전체(37) 층의 높이에 상당한다. 따라서 형성 단계에 이어지는 보정 단계는 도전체(37)의 두 개 층의 높이의 오프셋을 얻을 수 있게 한다.

따라서, 이는 층이 변화하는 위치에서의 층(52)의 도전체(37)에 대한 기계적 응력을 최소화한다. 8개의 도전체(37) 층을 얻고자 하고 있고 권선 층(52)은 두 개의 도전체(37) 층을 포함하므로, 권선 층(52)은 도전체 층(C1-C8)의 개수를 2로 나누어 1을 뺀 것과 동일한, 즉 8/2-1=3인, 다수의 보정 영역(80)을 갖는다.

도 13 및 도 14에 도시된 저장 장치의 조립체(81)의 내부에 위치된, 도 15a 및 도 15b에 도시된 권선 층(52)을 얻을 수 있도록 앞의 단계들이 반복된다.

본 발명에 따른 층(52)의 제조 방법은 두 가지가 있으며, 이는 앞서 설명한 방법이나, 혹은 형성 단계 때와 보상 단계 때에 회전 방향 F2 및 F2'를 각각 반전시키는 것을 필요로 하는 방법으로 이루어진다는 것을 주지해야 한다.

얻어진 층(52)은 두 개의 도전체 층을 포함하고, 상기 층의 양 단부 중 한 단부는 불규칙한 부분(47)을, 타 단부는 상 입력부(I1-I6) 및 출력부(O1-O6) 구비하고, 상기 층의 상기 불규칙한 부분은 입력부와 출력부를 지지하는 것으로서 본 명세서의 뒤에서 연결 부분(73)으로 알려진다.

상기 층(52)은 도 16a 및 도 16b에서 볼 수 있으며 치(85)에 의해 쌍을 이루게 획정된 노치들(84)을 포함하는 모듈형 이송 빗 기구(83) 상의 제자리에 놓인다. 빗 기구(83)의 노치들(84)은 고정자(15)의 노치들과 동일한 치수를 갖는다. 빗 기구(83)는 레일(86) 상에 병진 이동할 수 있게 설치된다. 이를 위해, 빗 기구(83)는 그의 하부 부분에, 종방향으로 연장되며 레일(86)과 협동하도록 설계된 공동(87)을 포함한다.

더 구체적으로, 모듈형 빗 기구(83)는 복수의 중심 부분(90) 및 복수의 중간 층 변화 부분(91)뿐만 아니라 두 개의 단부 부분(88, 89)으로 구성된다.

더 구체적으로, 도 17 및 도 20에서 각각 볼 수 있는 부분들(88, 89)은 실질적으로 동일하다. 이 부분들(88, 89)은 불규칙한 부분(47)과 연결 부분(73)을 각각 수용할 수 있도록 설계된다. 또한, 중심 부분들(90)은 고정자(15)의 원주에 대응하는 층(52)의 부분들을 수용하도록 설계되고(도 19 참조), 반면에 중간 부분들(91)은 보상 영역들(80)을 수용하도록 설계된다(도 18 참조). 중심 부분들(90)과 중간 층 변화 부분들(91)은 번갈아 가며 서로 접한다.

따라서, 모듈형 빗 기구(83)는 중심 부분들(90)과 중간 부분들(91)의 치수 및 개수를 간단히 변경함으로써 고정자(15)의 권선(17)의 형태에, 특히 층(C1-C8)의 수 및 고정자(15)의 원주에 적응될 수 있다. 두 부분들(88-91) 사이의 접합부(95)에 위치된 노치들(84)은 바람직하게는 다른 노치들(84)보다 큰 개구를 갖는다. 또한, 빗 기구(83)의 각 부분들(88-91)이, 이 경우에서는 이들 중 두 개가, 경사면을 갖는 안내부(107)의 통과를 허용하기 위해 길이 방향 홈들(98)을 포함하는데, 이는 뒤에서 더 구체적으로 설명하는 바와 같이 권선(52)의 층을 환형 스핀들(105)로 이송할 수 있게 한다.

권선 층(52)은 서로 중첩된 두 개의 도전체(37) 층을 포함한다. 따라서, 빗 기구의 노치(84) 기부 측에 위치한 도전체(37)의 하층과 빗 기구의 노치(84) 개구 측에 위치한 상층이 구별된다.

도 19에서 볼 수 있는 바와 같이, 얻어진 층(52)의 각 도전체(37)는, 연관된 노치 안에 수용되는 세그먼트 구조체(38)와, 빗 기구(83)의 하부 측면에 대향되게 연장된 루프 구조체(39)와, 연관된 연속 노치(84)에 수용되는 연속 세그먼트 구조체(38)와, 빗 기구(83)의 상부 측면에 대향되게 연장된 루프 구조체(39)를 연속적으로 포함하는 길이 방향 기복부(undulation)들을 형성한다.

루프 구조체들(39)은 빗 기구(83)의 양측에 번갈아 배치되는데, 즉 루프 구조체들은 두 개의 연속적인 세그먼트 구조들(38) 사이의 거리에 상당하는 단만큼 길이 방향으로 오프셋된다.

고정자(15)의 본체(16)의 노치들과 유사한 방식으로, 빗 기구의 노치들(84)은 상 권선(E1-E6)의 도전체들(37)과 직렬로 결합된다. 따라서, 일련의 노치들(84)의 노치들(84)은 상 권선(E1-E6)을 구성하는 도전체들(37)의 세그먼트 구조체들(38)을 수용한다. 각 일련의 노치들(84)은 6상 권선들(E1-E6) 중 하나와 연관된다. 따라서, 하나의 일련의 노치들(84) 중의 두 개의 연속 노치들(84)은 다른 일련의 노치들(84) 중의 하나에 각각 속하는 노치들에 의해 분리된다. 따라서, 상 권선(E1-E6)과 연관된 각 세트의 노치들의 노치들(84)은 상의 개수와 동일한 일정한 단, 이 경우에서는 6 개의 노치들(84)로 이루어진 단으로 이송 빗 기구(83) 상에 분포된다. 즉, 세그먼트 구조체들(38)은 고정자(15)의 극성 단과 동일한 극성 단을 갖는 빗 기구의 노치들(84) 안에 삽입된다.

상 권선(E1-E6)에 있어서, 하나의 도전체(37)의 연속적인 세그먼트 구조체들(38)은 빗 기구(83)의 길이의 대부분에서 내층과 외층을 번갈아가며 배치된다. 따라서, 하나의 와이어(44)로부터 얻어지며 일련의 노치들 중 소정의 노치 안에 있는 한 쌍의 도전체(37a, 37b)에 있어서, 도전체(37a)의 세그먼트 구조체(38)는 C1 층에 있는 반면에, 도전체(37b)의 세그먼트 구조체(38)는 C2 층에 놓인다. 또한, 도전체(37a)의 세그먼트 구조체(38)가 일련의 노치들 중 연속적인 노치의 C2 층에 있는 반면에, 도전체(37b)의 세그먼트 구조체(38)는 C1 층에 놓인다. 모든 경우에 있어서, 두 개의 세그먼트 구조체들(38)은 각 노치(84)에서 서로 중첩된다.

또한, 상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치(84)에 있어서, 권선 층(52)은 빗 기구(83)의 양측에 위치하는 두 개의 루프 구조체들(39)을 구비하고, 이 루프 구조체들은 상기 인접한 노치들(84) 안에 위치된 세그먼트 구조체들(38)을 연결한다. 따라서, 상기 두 개의 인접한 노치들(84) 안에 수용된 세그먼트 구조체(38)들을 연결하는, 도전체들 중 한 도전체(37a)의 루프 구조체(39)가 본체(16)의 상부면 위에 축 방향으로 배치되고, 반면에 상기 두 개의 인접한 노치들(84) 안에 수용된 세그먼트 구조체(38)들을 연결하는, 다른 도전체(37b)의 루프 구조체(39)가 본체(16)의 하부면 아래에 축 방향으로 배치된다. 이 관계는 그 다음의 인접하는 두 개의 노치들(84)에서는 반전된다.

또한, 상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 인접한 노치(84)에 있어서, 도전체(37a)의 루프 구조체(39)는 상기 권선 층(52)의 하층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 상기 권선 층(52)의 상층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결하는 반면에, 다른 도전체(37b)의 루프 구조체(39)는 상기 권선 층(52)의 상층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 상기 권선 층(52)의 하층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결한다. 이 관계는 그 다음의 인접하는 두 개의 노치들(84)에서는 반전된다.

권선 층(52)은 또한 불연속성을 갖는다. 실제로, 상기 권선 층(52)은, 각각의 상 권선(E1-E6)의 세그먼트 구조체들(38) 각각이 루프 구조체들(39)을 거쳐서, 두 개의 다른 노치(84)에 위치된 두 개의 세그먼트 구조체들(38)에 연결되는, 소위 "규칙적인" 부분을 포함한다. 상기 권선 층(52)은 또한 사전 형성 단계 완료 시에 얻어지는 소위 "불규칙한" 부분, 즉 하나의 노치(84) 안에서 축 방향으로 서로 중첩된 두 개의 세그먼트의 구조체(38)에 각각의 상 권선(E1-E6) 중 적어도 하나의 세그먼트 구조체(38)가 연결되는, 불규칙한 부분을 포함한다. 또한, 앞서 설명한 보상 영역들(80)이 빗 기구(83)의 중간 부분들(91)에 위치된다.

권선 층(52)의 길이에 대응하는 빗 기구(83)의 노치(84)의 개수는, 권선 층(52)이 전체 개수의 도전체 층을 형성할 수 있게 하도록, 각각의 상 권선(E1-E6)의 도전체(37) 층의 개수와 그리고 본체(16)의 노치(28)의 개수에 따라 결정된다. 96 개의 노치를 포함하는 본체(16)에 8 개의 도전체(37) 층을 형성하려고 할 때, 빗 기구(83)는 96 x 4 + 5 = 390 개의 노치를 포함한다. 숫자 6은, 6상 고정자의 경우, 불규칙한 부분(47)의 여섯 개의 노치에 대응한다. 즉, 권선 층(52)의 길이는 고정자(15)의 원주의 N/2배 - 여기서 N은 감긴 고정자(15)에 요구되는 도전체(37) 층의 개수임 - 와 실질적으로 동일하다. N은 2 이상이다.

바람직하게는, 도 21에 도시된 성형 도구(100)를 이용하여 권선(17) 치논을 가압하는 단계도 수행된다. 이 성형 도구(100)는 이러한 목적을 위해 두 개의 클램핑 판(101)을 포함하고, 상기 두 개의 판 사이에는, 빗 기구(83)의 측면으로부터 돌출하게 연장되는 루프 구조체들(39)이, 이 루프 구조체들(39)을 상기 두 개의 판들(101) 사이에서 축 방향을 따라 제어된 압축을 하기 전에, 배치된다. 따라서, 이것은 필요한 치논의 치수를 얻을 수 있도록 하기 위해 권선 층(52)의 두께를 감소시킨다. 모듈형 빗 기구(83)는 또한, 치논을 형성하는 동안에 도전체들(37)의 간격을 유지할 수 있게 한다.

권선 층(52)을 이송 빗 기구(83) 상의 제자리에 놓고서, 치논을 형성한 단계 후에, 감긴 고정자(15)를 제조하는 방법은 빗 기구(83)의 노치들(84) 안에 위치된 권선 층(52)의 도전체들(37)을 환형 스핀들(105)에 이송하는 단계를 포함한다. 이 단계는 상 권선(E1-E6)의 층들을 형성하기 위해 환형 스핀들(105) 주위에 도전체(37)들의 층(52)을 전체적으로 권취하는 단계로 구성된다. 이러한 층(52) 권취는 층(52)의 두 단부 중 한 단부에서, 즉 불규칙한 부분(47) 또는 연결 부분(73)에서 시작하여 수행될 수 있다.

도 22 및 도 23은 이 단계를 구현할 수 있게 하는 상이한 요소들, 즉 환형 스핀들(105), 이송 빗 기구(83)에 대한 전위 이동 시에 환형 스핀들(105)을 안내하는 케이싱(106), 및 두 개의 종방향 안내부(107)로 이루어진 요소들을 나타내고 있다. 도 22에서 더 상세히 볼 수 있는 바와 같이, 환형 스핀들(105)은 주축(Z)을 갖는 회전 요소로서, 환형 스핀들(105)의 외부 원통면에 제공되며 환형 스핀들(105)의 축 방향 단부면들 안으로 축 방향으로 개방된 노치들(109)을 포함하는 회전 요소이다.

환형 스핀들(105)의 두 개의 인접한 노치들(109)의 반경 방향 외측 단부들 사이의 거리는 이송 빗 기구(83)의 두 개의 인접한 노치들(84) 간의 거리와 동일하다. 환형 스핀들(105)의 노치(109)의 개수는 고정자(15)의 본체(16)의 노치(28)의 개수와 동일한데, 즉 이 실시예의 경우에서, 환형 스핀들(105)은 96 개의 노치를 포함한다.

환형 스핀들(105)은 추가적으로 환형 스핀들(105)의 내부 원통면에 고정되는 중심 허브(112)를 포함한다. 이 허브(112)에는, 축(Z) 주위에서의 환형 스핀들(105)의 회전 구동을 허용하기 위해 샤프트(표시되지 않음)의 통과를 허용하는 중심 개구(113)가 구비된다.

케이싱(106)은 환형 스핀들(105)을 축(Z) 주위에서 자유롭게 회전할 수 있도록 수용하며 환형 스핀들(105)과 동축인 보어(114)를 포함한다. 하우징(106) 내의 보어(114)는, 도전체(37)가 환형 스핀들(105)로 이송될 수 있도록 하기 위해 하우징(106)의 하부면 안으로 개방되어 있다.

안내부(107)는 이송 빗 기구(83)의 길이 방향 홈들(98) 안에 수용되도록 설계된다. 따라서, 이송 빗 기구(83)는 권선 층(52)이 환형 스핀들(105) 주위로 이송되는 단계 동안에 유격 없이 길이 방향으로 안내된다.

각 안내부(107)는 램프 형태의 상부면을 포함하고, 상기 상부 면의 경사는, 도전체들(37)을 환형 스핀들(105)로 이송하기 위해 점진적으로 상향으로 구동시킬 수 있게, 각각의 상부면이 도전체들(37)의 세그먼트 구조체들(38) 아래에 지지될 수 있도록 결정된다.

도 23에 나타낸 실시예에 따르면, 각 안내부(107)의 상부면은 평평하고, 수평면에 대하여 경사져 있다. 그러나, 각 안내부(107)의 상부면의 형태는 상이할 수 있고, 예를 들면, 상부면이 상향으로 만곡된 볼록형이거나, 상부에서 개방된 오목형이거나, 상이한 각도에 따라 경사진 두 개의 경사면을 형성할 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.

더 구체적으로, 이송 단계는, 환형 스핀들(105)을 이송 빗 기구(83)의 상부면에서 회전시키되, 환형 스핀들(105)의 노치들(109)을 이송 빗 기구(83)의 노치들(84)에 연속해서 대향되게 하지만 환형 스핀들(105)을 이송 빗 기구(83)에 대해서 활주하지 않도록 해서 회전시키는 단계로 이루어진다. 이를 위해, 먼저 불규칙한 부분(47)이나 또는 연결 부분(73)을 수용하는 스핀들(105)의 근방에 층(52)의 두 단부 중 한 단부가 위치된다.

환형 스핀들(105)의 회전 중에, 레일(86)에 설치된 빗 기구(83)는 환형 스핀들(105)의 회전과 동기화되는 방식으로 안내부(107)에 대하여 변위된다. 그 다음, 각 안내부(107)의 상부면이 이송 빗 기구(83)의 각 노치(84)의 하단부에 위치해 있는 도전체(37)의 세그먼트 구조체들(38)에 대해서 상부에 지지된다. 따라서, 안내부(107)의 상부면들은 권선 층(52)의 두 층을 형성하는 도전체(37)의 세그먼트 구조체(38)와 루프 구조체(39)를 동시에 이송할 수 있게 한다.

전술한 바와 같이, 환형 스핀들(105)은 고정자(15)의 본체(16)의 노치(28)의 수와 동일한 다수의 노치(109)를 포함하고, 이송 빗 기구(83)는 본체(16)의 노치(28)의 수보다 많은 다수의 노치(84)를 포함한다.

따라서, 환형 스핀들(105)은 이송 빗 기구(83)의 상부면에서 회전할 때에 축(Z)을 중심으로 복수 회 회전하고, 도전체(37)의 두 개의 층을 갖는 권선 층(52)은 스핀들(105) 주위에 권취되어 동축 나선을 형성한다.

환형 스핀들(105)이 그의 축(Z)을 중심으로 복수 회 회전하므로, 노치들(109) 각각이 이송 빗 기구(83)의 복수의 노치(84)에 수용된 세그먼트 구조체들(38)을 연속해서 수용한다. 이 경우, 환형 스핀들(105)은 불규칙한 부분(47)에서 그의 축(Z)을 중심으로 4회 회전해서 스핀들(105)의 각 노치(109)가 8개(회전 당 2개)의 세그먼트 구조체(38)를 수용하도록 한다. 따라서, 이는 8개의 도전체(37) 층을 구비한 권선을 제공한다.

또한, 환형 스핀들(105)의 각 노치(109)의 폭은 각 도전체(37)의 폭과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도전체(37)의 세그먼트 구조체들(38)은 환형 스핀들(105)의 노치(109) 내에서 하나의 열을 따라 반경 방향으로 중첩된다.

사용되는 와이어(44)가 원형 단면을 갖는 와이어인 경우에는, 권선 층(52)을 스핀들(105)로 이송하기 전에, 도 32에 도시된 세그먼트 구조체(38)를 스탬핑하는 단계가 수행된다. 이를 위해, 자성 판(118)으로부터 얻어진 브레이스(121)들에 의해 쌍을 이루어 획정된 노치들(120)을 포함하는 스팸핑된 빗 기구(119) 상의 제자리에 권선 층(52)을 배치한다.

상기 브레이스(121)는 바람직하게는 자유 단부 측에 윤곽이 형성되되, 세그먼트 구조체들(38)을 빗 기구(119)의 노치들(120) 안으로 용이하게 삽입할 수 있게 각 노치(120)가 넓은 단부를 가질 수 있도록 해서 형성된다. 세그먼트 구조체들(38)을 삽입하기 전에, 추가형 하부 웨지들(122)이 이송 빗 기구의 노치들(120)의 기부에 배치된다.

추가형 상부 웨지들(123)이 세그먼트 구조체들(38) 위의 제자리에 배치된다. 하부 웨지(122) 및 상부 웨지(123)의 폭은 스탬핑 후의 도전체들(37)의 필수 폭에 해당한다. 상부 웨지(123)는 빗 기구(119)의 노치(120)에 상보적인 형태를 갖는다.

이어서 상부 판(125)이 하부 웨지(122)와 상부 웨지(123) 사이의 세그먼트 구조체들(38)의 압축을 보장한다. 이를 위해, 클램핑 수단(129)에 의해 판들(118, 125)이 서로를 향하도록 하고, 이는 권선 층(52)의 세그먼트 구조체들(38)의 초기 원형 단면을 정사각형 또는 직사각형 형태의 단면으로 변형시키는 효과를 갖는다.

추가형 웨지들(122, 123)을 사용함으로써, 세그먼트의 구조체들(38)의 변형을 제어할 수 있게 되고, 상부 판(123)이 올려 진 후에 도전체들(37)을 다이로부터 용이하게 떼어놓을 수 있게 된다.

또한 주지해야 할 점으로는, 이러한 유형의 구성은, 권선(17) 파형을 형성하기 위한 접힘이 도전체의 원형 단면에 의해 용이해지는, 권선 치논의 형성을 용이하게 하면서, 고정자(15)의 노치들(28)을 최대로 충전할 수 있게 한다는 것이다.

변형 예로서, 단지 하부 웨지(122)만 사용되고, 그러면, 세그먼트 구조체들(38)은 상부 판(125)의 치와 하부 웨지(122) 사이에서 압축된다.

변형 예로서, 스탬핑 단계가 단일의 도전체(37) 층, 즉 빗 기구(119)의 노치 당 하나의 도전체(37)를 포함하는 권선 층(52) 상에서 수행된다.

권선(17)은 동선(44)으로 제조되므로, 상기 방법은 동의 거시적 변형을 제한하기 위해 권선(17)을 스탬핑 전에 적어도 150℃, 예를 들어 예를 들어 280℃까지 가열하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 동이 그의 초기 거시적 구조를 회복할 수 있도록 스탬핑 후에 어닐링하는 단계도 포함할 수 있다.

변형 예로서, 권선이 알루미늄 와이어로 제조된다. 변형 예로서, 스탬핑 단계는 이송 빗 기구(83)에서 직접 구현될 수도 있다.

대안으로, 스탬핑 단계는 권선 층(52) 형성 단계 전에 수행된다. 그러면, 스탬핑은 선형 도전체(37)가 사이를 통과하는 한 세트의 회전 롤러들(135)에 의해 수행된다. 이를 위해, 상기 한 세트의 롤러(135)는 수평 축을 갖는 제 1 쌍의 수직 롤러(136)와, 세로축을 갖는 제 2 쌍의 수평 롤러(137)를 포함한다. 각 쌍의 롤러들(136, 137)은 도전체(37)의 회전을 허용하기 위해 서로 약간 편심되게 해서 서로 대향되게 위치된다.

스탬핑된 부분들의 길이와 스탬핑되지 않은 부분들의 길이는 고정자(15)의 치수에 따라, 특히 상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들 중 두 개의 연속하는 노치들(28) 사이의 거리 및 노치(28)의 길이에 따라서 달라진다.

따라서, 롤러(136, 137)는 도 33에 나타낸 바와 같이 노치(28)의 길이를 따라서 스탬핑 위치에 있게 된다. 그 다음 롤러들(136, 137)은 두 개의 연속하는 노치들(28) 사이의 길이에 대응하는 치논들의 길이부 상의 도전체(37)로부터 이격된다. 따라서, 이에 의해, 세그먼트의 구조체(38)에 대응하는 스탬핑된 부분들과 루프 구조체(39)에 대응하는 스탬핑되지 않은 부분들을 포함하는 도 35a에 도시된 도전체(37)가 제공된다. 따라서, 두 개의 평행한 세그먼트 구조체들(38)이 루프 구조체(39)에 의해 서로 연결되어 있는 도전체(37)가 도 35b에 따라 권선 층(52)에 형성될 수 있다.

도 34의 실시예에서, 스탬핑은, 반경 방향으로 이동할 수 있는 두 개의 대칭 클램프(141)를 구비한 장치(141)와, 네 개의 면에서의 도전체(37)의 변형을 수행할 수 있게 하는 압축 요소(142)를 이용하여 가압함으로써, 수행된다. 두 개의 클램프(141)는 스탬핑 후에 도전체(37)의 세그먼트 구조체들(38)이 용이하게 이탈될 수 있도록 서로 간에 약간의 각도를 형성한다.

스탬핑은 또한, 전술한 바와 같은 빗 기구(119)를 이용해서, 혹은 회전 롤러들(135) 또는 장치들(141)로 이루어진 일련의 세트를 이용해서, 한 다발의 도전체(37)에서 병행해서 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이, 스탬핑 단계 및/또는 치논 형성 단계 전과 후에, 가열 단계가 수행될 수 있고, 그리고 적용가능하다면 어닐링 단계도 수행될 수 있다.

또한, 도 24a에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 방법은 연속적인 노치 절연체(145)를 고정자(15)의 노치들(28) 안의 제자리에 배치하는 단계를 포함한다. 이를 위해, 고정자(15)의 노치(28)를 연속적인 노치 절연체(145)와 대면하게 배치할 수 있도록, 게이지(34)가 외부 인덱싱 수단(32) 내의 오목부(33)와 협동한다. 그러면, 고정자(15)의 내부로부터 외부로 반경 방향으로 변위되는 웨지(146)는 노치 절연체(145)가 각 노치(28)의 내벽에 대해 배치되는 것을 보장한다. 따라서, 노치 절연체(145)는 노치(28)의 대향 내면들을 덮을 뿐만 아니라, 두 개의 연속 치(25) 사이에서 연장되는 요크(26)의 내주 부분에 대응하는 노치(28)의 기부도 덮는다. 그 작업은 새로운 노치(28)를 노치 절연체(145)에 대면하게 위치시키되 모든 노치들(28)이 연속하는 노치 절연체(145)에 의해 덮일 때까지 위치시킴으로써 재개된다.

실제로, 노치 절연체(145)가 노치(28) 내부의 제자리에 놓이게 되면, 도 26a 및 도 26b에 도시된 바와 같이, 권선(17)을 환형 스핀들(105)로부터 고정자(15)의 본체(16)로 이송하는 단계가 수행된다. 외부 인덱싱 수단(32)은 환형 스핀들(105)을 고정자(15)의 본체(16) 주위에 정확하게 위치시키는 것이 보장될 수 있게 한다. 환형 스핀들(105)은 본체(16)의 내부 원통면에 의해 획정된 원형 리셉터클 내에서 본체(16)에 동축으로 수용된다. 환형 스핀들(105)의 외부 원통면의 직경은 본체(16)의 내부 원통면의 직경과 전체적으로 동일하다.

고정자(15)를 인덱싱하기 위한 인덱싱 수단(32)은 또한, 환형 스핀들(105)의 각 노치(109)가 도 26a 및 도 26b에서 볼 수 있는 바와 같이 본체(16)의 노치(28)와 대향되도록, 고정자(15)를 그의 축(Z) 주위의 환형 스핀들(105)에 대해서 각지게 위치시킬 수 있게 한다.

설비는 또한, 도 27a 및 도 27b에서 볼 수 있으며 스핀들(105)과 본체(16)의 축(X, Z)에 대해 반경 방향인 평면에서 각각 연장되는, 반경 방향 삽입을 위한 블레이드들(148)을 포함한다. 삽입 블레이드(148)는 환형 스핀들(105)의 각 노치(109)와 관련된다. 판들(148)은 동일하며, 환형 스핀들(105)의 축(Z)의 주위에 각지게 분포된다. 이 경우, 환형 스핀들(105)이 96개의 노치를 포함하며, 그 결과 설비가 96개의 삽입 블레이드를 포함한다. 이 블레이드들(148)은 연관된 노치(109)의 중앙 반경 방향 평면 상에서 연장되고, 각 블레이드(148)의 두께는 연관된 노치(109)의 폭보다 약간 작다.

더 구체적으로, 도 27a에서 볼 수 있는 바와 같이, 이송 단계를 시작할 때에, 각 블레이드(148)는 각 블레이드의 외측 반경 반향 단부 가장자리지가 스핀들(105)에 위치한 도전체의 최내층에 위치되도록 반경 방향으로 위치된다.

이송 단계가 도전체(37)의 팽창에 의해 구현되는 경우, 각각의 블레이드(148)가 연관된 노치(109) 내에서 환형 스핀들(105)의 외부를 향해 반경 방향으로 변위되도록, 삽입 블레이드들(148)이 화살표 F4에 따라 환형 스핀들(105)의 축(Z)에 대해 반경 방향으로 변위되고, 이와 동시에 세그먼트 구조체들(38)이 본체(16)의 연관된 노치(28) 안으로 변위되도록 끌려 들어가고, 이에 따라 상 권선(E1-E6)의 세그먼트 구조체들(38)이 형성된다. 블레이드(148)의 변위는, 기계적 시스템에 의해서 화살표 F4를 따라 블레이드(148)에 가해지는 반경 방향 힘으로 변형되는 축 방향 힘을 화살표 F5를 따라 가함으로써 얻어진다(도 26b 참조).

이송 단계 완료 시, 각 블레이드(148)는 그의 외측 반경 방향 단부 가장자리가 환형 스핀들(105)의 외부 원통면에 전체적으로 위치하도록 환형 스핀들(105)의 축(Z)에 대해 반경 방향으로 위치된다. 환형 스핀들(105)의 각 노치(109) 안에 수용된 모든 세그먼트 구조체들(38)이 본체(16)의 연관된 노치(28) 안으로 이동한다.

따라서, 이에 의해 전술한 권치 고정자(15)가 마련된다. 스핀들(105)의 외주에 위치된 권선의 세그먼트 구조체들(38)은 병진 이동에 의해 고정자(15)의 외주에 위치된다는 것을 알게 될 것이다. 이와 유사하게, 스핀들(105)의 내주에 위치된 권선의 세그먼트 구조체들(38)은 병진 이동에 의해 고정자(15)의 내주에 위치된다는 것을 알게 될 것이다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 모든 삽입 블레이드들(148)은 외부를 향하여 환형 스핀들(105)의 연관된 노치들(109) 안으로 반경 방향으로 변위되는 상태에 동시에 끌려 들어간다. 이에 따라서 모든 세그먼트 구조체들(38)이 동시에 이송된다. 본체(16)의 각 노치(28)의 폭은 하나의 열을 따르는 도전체들(37)의 반경 방향 적층체가 노치들(28) 안에 보존되도록 각 도전체(37)의 폭과 실질적으로 동일하다.

또한 주지해야 할 점은, 연속적인 노치 절연체(145)를 사용함으로써, 권선(17)의 세그먼트 구조체들(38)을 삽입하는 동안에 노치 절연체(145)를 노치(28) 내부에 정확하게 위치시키는 것이 보장될 수 있게 되고, 그 이유는 치(31)의 모서리들을 따라 각 노치(28)의 반경 방향 개방 측에 위치된 노치 절연체(145)의 단부들이 서로 연결되고, 그에 따라 세그먼트 구조체들(38)을 삽입하는 동안에 노치들(28)의 기부를 향해 다시 향해 밀려들어 갈 수 없기 때문이다.

권선(17) 이송 단계가 수행된 후, 도 24b에 도시된 노치 절연체(145) 절단 단계가 수행된다. 이 단계의 목적은 두 개의 연속하는 노치들(28) 사이에서 연장되는 노치 절연체(145)의 부분들(149), 즉 각 치(25)의 내면에 대해 연장되는 노치 절연체(145)의 부분들(149)을 제거하는 것이다. 노치 절연체(145)를 절단하는 단계는 공작 기계(150) 또는 레이저를 이용하여 수행된다. 따라서, 이렇게 개별화되어 각 노치(28)의 내부에 위치된 노치 절연체는 고정자(15)의 축(X) 측에 위치된 치(25)의 둥근 내측 모서리를 따르는 절단 트랙을 갖게 된다.

변형 예로서, 도 25a 및 도 25b에 도시된 실시예에서, 각각의 노치 절연체(195)가 고정자(15)의 노치(28) 안에 삽입된다. 권선(17)의 도전체(37)를 삽입하는 동안에 노치 절연체들(195)이 노치들(28) 안에 유지될 수 있도록 하기 위해, 두 개의 연속하는 노치 절연체들(195)이 서로 용접된다.

이를 위해, 각 노치 절연체(195)는 대향된 노치(28)의 내면뿐만 아니라 노치(28)의 기부를 덮도록 설계된 벽들을 포함한다. 또한, 각 노치 절연체(195)는, 상기 벽들로부터 얻어지며 대향된 내면들에 대해 배치된 핀들(196)을 포함한다. 이 핀들(196)은 접히며, 고정자 본체(16)의 적어도 하나의 축 방향 단부의 반경 방향 면에 대해 배치된다. 각 노치 절연체(195)의 핀들(196)은 인접한 노치 절연체(195)의 대응하는 핀들(196)과 함께 용접된다. 즉, 두 개의 인접한 노치 절연체(195)의 두 개의 인접한 핀들(196)이 서로 용접된다.

노치 절연체들(195)은 고정자(15)의 한 측면에서, 또는 고정자(15)의 양 측면에서 서로 용접될 수 있다. 바람직하게는, 용접을 용이하게 하기 위해, 핀들(196)이 서로 중첩된다. 변형 예로서, 용접은 가장자리를 따라 수행된다.

고정자(15)의 양 측면에서 연장되는 루프 구조체들(39)에 의해 형성된 권선 치논(163)을 도 28에 도시된 도구(162)를 이용하여 가압하는 단계가 수행되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 도구(162)는 각 권선 치논(163)의 외주에 대해 제자리에 놓이도록 설계된 복수의 고정형 유지 요소(165)를 포함한다. 이 요소들(165)은 환형 형태를 따라 나란히 배치된다.

그 다음, 중앙 캠(166)을 회전시켜서, 상기 가압 요소(167)를 대응하는 유지 요소(165)의 방향에서 연속해서 반경 방향으로 변위시킬 수 있도록 한다.

따라서, 유지 요소(165)와 소위 "가동(active)" 위치에 있는 대응하는 가압 요소(167) 사이에서 각각 가압되는 연속적인 부분들에 의해서 권선 치논(163)이 가압된다. 가압 요소들(167)은, 이들이 캠(166)에 의해 변위되었을 때에 이들을 가동 위치로부터 초기 위치로 복귀시키기 위한, 복귀 수단을 포함할 수 있다.

또한, 고정자(15)의 치(25)는 치 뿌리가 없으므로, 세그먼트 구조체(38)의 삽입을 용이하게 하기 위해서, 고정자(15)의 축에 가장 가까운 도전체들(37)의 반경 방향 층에 위치된 세그먼트 구조체들(38)을 펀치(170)를 이용해서 변형시키는 단계가 수행되는 것이 바람직하다. 도 29a 내지 도 29c에 도시된 이러한 변형 단계는, 주입(impregnation) 단계를 수행하기 전에, 세그먼트 구조체들(38)을 노치들(28)의 내부에 유지시키는 것을 보장할 수 있게 한다. 실제로, 펀치(170)에 의한 변형은 노치(28)의 내면들을 향한 재료의 크리핑을 허용해서, 세그먼트 구조체들(38)의 변형된 가장자리가 노치(28)의 내면들에 대해 지지되도록 한다.

도 29a에 도시된 제 1 실시예에 따르면, 고정자의 내주부에 위치된 세그먼트 구조체들(38) 각각 위에 세 개의 변형부(171)가 만들어져서 축 방향으로 분포된다.

변형부들(171)은 변형부의 길이 L3과 두 개의 연속하는 변형부들(171) 사이의 거리 L4의 비가 0.8과 1.2 사이에 포함되도록 해서 실시된다. 단부 변형부들(171)은 세그먼트 구조체(38)의 대응하는 축 방향 단부들로부터 적어도 3mm(길이 L5)만큼 이격된다. 변형부들(171)은 펀치에 속하는 대응하는 형태를 갖는 돌출부들(172)에 의해 제공된다.

대안으로, 도 29b에 나타낸 바와 같이, 고정자의 내주부에 위치된 세그먼트 구조체들(38) 각각 위에 두 개의 변형부(171)가 만들어져서 축 방향으로 분포된다. 각 변형부(171)는 세그먼트 구조체(38)의 대응하는 축 방향 단부들로부터 적어도 3mm만큼 이격된다. 이를 위해, 펀치(170)는 대응하는 형태를 갖는 두 개의 돌출부(172)를 구비한다.

대안으로, 도 29c에 나타낸 바와 같이, 고정자의 내주부에 위치된 세그먼트 구조체들(38) 각각 위에 하나의 축 방향으로 긴 변형부(171)가 만들어진다. 변형부(171)는 이 변형부(171)의 단부들이 세그먼트 구조체(38)의 대응하는 축 방향 단부들로부터 적어도 3mm만큼 이격되게 만들어진다. 이를 위해, 펀치(170)는 대응하는 형태를 갖는 하나의 돌출부(172)를 구비한다.

최종 제품에서, 고정자(15)의 축 에 가장 근접한 층 또는 내부 층의 세그먼트 구조체(38)는 펀치(170)에 의해 만들어진 변형 트랙들을 포함한다.

권선(17)이 고정자(15)에 설치된 때에, 여자 권선(17) 주위에, 더 구체적으로는 두 개의 권선 치논(163) 주위에 액체 바니쉬를 붇는 단계로 구성된 주입(impregnation) 단계가 수행된다. 가열된 바니쉬는 권선(17)의 와이어들(44) 안에 액체 상태로 방울방울 도입될 수 있다. 이어서 바니쉬는 냉각되어 중합된다. 바니쉬는 예를 들어 에폭시 수지계이다.

도 30에 도시된 고정자(15)의 변형 실시예에서, 각 치(25)는 두 개의 접힐 수 있는 치 뿌리(174)를 포함한다.

치 뿌리(174)는, 접히기 전에는, 실질적으로 반경 방향인 평면을 따라 연장되는 노치들(28)의 가장자리들을 따라 위치되는데, 노치들(28)로부터 풀릴 수 있게 위치된다.

치 뿌리(174) 각각은 치(25)의 각각의 자유 단부와의 연결부에 단면 감소부(175)를 포함한다. 단면 감소부(175)는 노치 쪽을 향하는 치 뿌리(174)의 면에서 실시된다. 치 뿌리(174)는 바람직하게는 단부 측이 둥글다. 도 31a의 실시예에서, 두 개의 치 뿌리들(174) 사이에서 연장되는 각각의 치(25)의 내면에 돌출부(176)가 있다. 도 31b의 실시예에서는, 각각의 치(25)의 내면에 돌출부(176)가 없다.

노치들(28)의 세그먼트 구조체들(83)을 블레이드(148)의 팽창에 의해 삽입하는 단계 후에, 치 뿌리들(174)은 노치들(28)을 적어도 부분적으로 폐쇄할 수 있도록 화살표 F6을 따라 각 노치(28)의 내부를 향해 접힌다.

이러한 유형의 구성은 세그먼트 구조체들(38)을 노치들(28) 내부에 쉽게 삽입할 수 있게 하면서 전기 기계의 자기 성능을 향상시킬 수 있게 한다.

도 36의 실시예에서, 권선 층(52)은 제 1 하층(181)과 제 2 하층(182) 간의 겹친 구조(imbrication)로부터 얻어진다. 두 하층 간의 겹친 구조는, 첫째, 제 1 하층(181)과 제 2 하층(182)이 입력부(I1-I6) 및 출력부(O1-O6) - 이들은 모두 고정자(15)의 동일 측에 위치됨 - 를 구비하고, 둘째, 제 2 하층(182)이 상의 수와 동일한, 고정자 내의 다수의 노치 - 이 실시예에서는 6개임 - 만큼 상기 제 1 하층에 대해 오프셋되도록, 실시된다. 이는 도면의 축 방향 오프셋 D에 해당한다. 따라서, 이에 의하면, 입력부(I1-I6)와 출력부(O1-O6)가 고정자(15)의 동일 측에 유리하게 위치되는 점을 고려할 때, 연결부들의 제작이 용이해진다. 제 1 하층(181)과 제 2 하층(182)은 동일한 것이 바람직하다. 두 개의 하층(181, 182)이 동일한 세트의 와이어(44)로 만들어지는 것이 바람직하다. 각각의 상 권선(E1-E6)은 입력부(Ii)를 출력부(Oi)에, 여기서 i는 6상 고정자의 경우에 1에서 6 사이의 범위에 있음, 연결하는 단일 와이어(44)로 만들어진다.

상기 하층(181, 182) 각각은 고정자(15)의 원주의 N/2배 - 여기서 N은 감긴 고정자(15)에 요구되는 도전체(37) 층의 개수로서, 2 이상임 - 와 동일한 길이를 갖는다. 도전체들(37)의 층의 수 N은 예를 들어 2, 4, 6, 또는 8이다. 바람직하게는, 도전체들(37)의 층의 수 N은 8이다.

권선 층(52)을 제자리에 배치하는 단계, 스핀들(105)에서 권선 층(52)을 설치하는 단계, 및 스핀들 권선(105)을 고정자(15)로 이송하는 단계의 상이한 단계들은 전술한 단계들과 동일하다.

이하에서는, 링의 일부의 형태의 연결기(185)를 이용하여 제공되는, 상 권선들(E1-E6)의 상이한 유형의 결합에 대하여, 도 37a 내지 도 37c와 도 38a 내지 도 38c를 참조하여 설명한다. 이 연결기(185)는 권선(17)의 치논(163)과 전압 정류기 브릿지의 다이오드(도시되지 않음) 사이에 배치된다. 이 연결기(185)는 축 방향으로 배향된 전자 단자들(B1-B6)을 포함하고, 상기 전자 단자의 수는 상 권선(E1-E6)의 수와 동일하며, 이 실시예의 경우에서는 여섯 개다.

단자들(B1-B6)은 동일한 수의 단자들(B1-B3) 및 단자들(B4-B6)을 각각 포함하는 두 개 그룹(G1, G2)을 따라서 상기 연결기(185) 상에 분포된다. 전자 단자의 수는 2로 나눈, 즉 세 개의 단자로 이루어진 두 그룹(G1, G2)으로 나눈 상의 수에 해당한다.

두 그룹(G1, G2) 중 한 그룹의 단자와 다른 그룹(G1, G2)의 대응하는 단자 사이의 각도 거리 K1은 일정하다. 따라서, 한 그룹(G1) 중에서 가장 왼쪽에 있는 단부의 단자(B1)는 다른 그룹(G2) 중에서 가장 왼쪽에 있는 단부의 단자(B4)로부터 상기 각도 거리 K1만큼 떨어진다. 제 1 그룹(G1)의 중앙 단자(B2)는 다른 그룹(G2)의 중앙 단자(B5)로부터 상기 각도 거리 K1만큼 떨어진다. 한 그룹(G1) 중에서 가장 오른쪽에 있는 단부의 단자(B3)는 다른 그룹(G2) 중에서 가장 오른쪽에 있는 단부의 단자(B6)로부터 상기 각도 거리 K1만큼 떨어진다. 상기 각도 거리 K1은 약 125°이다.

도 37a 및 도 38a의 실시예들에서, 입력부 및 출력부에 대응하는 상 권선의 단부들(186)은 반경 방향을 따라서 연결기(185)에 대해서 배치되도록 접힌다. 이어서, 이 단부들(186)은 축 방향으로 배향된 연결기(185)의 돌기들(187)에 용접된다. 도 39에 나타낸 변형 예에서, 단부들(186)은 축 방향으로 연장되며, 축 방향으로 배향된 연결기(185)의 돌기들(187)에 용접된다. 모든 경우에 있어서, 연결기(185)는 하나의 상마다 두 개의 돌기(187)를 포함한다.

연결기(185)는 돌기들(187)을 전자 단자(B1-B6)에 전기적으로 연결하는 트랙들(189)을 포함한다.

도 37b 및 도 37c에 예시된 소위 "이중 삼상" 삼각형 결합이 실시될 수 있다.

따라서, 제 1 상 권선(E1)과 제 3 상 권선(E3)과 제 5 상 권선(E5)의 삼각형 형태의 결합과, 두 번째로는 제 2 상 권선(E2)과 제 4 상 권선(E4)과 제 6 상 권선(E6)의 삼각형 형태의 결합이 생긴다.

더 구체적으로, 연결기(185)의 트랙들(189)은 그에 따라 제 1 및 제 3 상 권선(E1, E3)의 입력부들(I1, I3)이 단자(B1)에 연결되는 것을 보장한다. 또한, 트랙들(189)은 제 5 상 권선(E5)의 입력부(I5)와 제 1 상 권선(E1)의 출력부(O1)가 제 2 단자(B2)에 연결되는 것을 보장한다. 트랙들(189)은 제 5 상 권선(E5)의 출력부(O5)와 제 3 상 권선(E3)의 출력부(O3)가 제 3 단자(B3)에 연결되는 것을 보장한다.

또한, 연결기(185)는 상 권선(E2, E4, E6)에 도 37b 및 도 37c에 따른 대응하는 연결을 제공하기 위한 트랙들(189)을 포함한다. 따라서, 연결기(185)의 트랙들(189)은 제 2 및 제 4 상 권선(E2, E4)의 입력부들(I2, I4)이 단자(B4)에 연결되는 것을 보장한다. 또한, 트랙들(189)은 제 6 상 권선(E6)의 입력부(I6)와 제 2 상 권선(E2)의 출력부(O2)가 단자(B5)에 연결되는 것을 보장한다. 트랙들(189)은 제 4 상 권선(E4)의 출력부(O4)와 제 6 상 권선(E6)의 출력부(O6)가 단자(B6)에 연결되는 것을 보장한다.

대안으로, 실시되는 결합은 도 38b 및 도 38c에 예시된 소위 "이중 삼상" 별 모양 결합이다. 따라서, 첫 째로는 제 1 상 권선(E1)과 제 3 상 권선(E3)과 제 5 상 권선(E5)의 별 형태의 결합과, 두 번째로는 제 2 상 권선(E2)과 제 4 상 권선(E4)과 제 6 상 권선(E6)의 별 형태의 결합이 있다.

더 구체적으로, 트랙들(189)은 제 1 상 권선(E1)과 제 5 상 권선(E5)의 출력부와 제 3 상 권선(E3)의 입력부가 연결기(185)에 위치된 중립 지점에서 상호 연결되는 것을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E1)의 입력부(I1)와 단자(B1)의 연결을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E5)의 입력부(I5)와 단자(B2)의 연결을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E3)의 출력부(O3)와 단자(B3)의 연결을 보장한다.

연결기(185)는 상 권선(E2, E4, E6)에 도 38b 및 도 38c에 따른 대응하는 연결을 만들기 위한 트랙들(189)을 포함한다. 따라서, 트랙들(189)은 제 2 상 권선(E2)과 제 6 상 권선(E6)의 출력부와 제 4 상 권선(E4)의 입력부가 연결기(185)에 위치된 중립 지점에서 상호 연결되는 것을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E2)의 입력부(I2)와 단자(B4)의 연결을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E6)의 입력부(I6)와 단자(B5)의 연결을 보장한다. 트랙(189)은 상 권선(E4)의 출력부(O4)와 단자(B6)의 연결을 보장한다.

변형 예로서, 그룹(E1-E3-E5)과 그룹(E2-E4-E6) 중의 한 그룹의 상 권선을 별 형태로 결합하고 다른 그룹의 상 권선을 삼각형 형태로 결합한, 혼성(hybrid) 결합을 하는 것도 가능할 것이다. 바람직하게는, 입력부/출력부(I1-I6/O1-O6)가 고정자의 외주에 위치되도록 하기 위해, 스핀들 상의 제 1 권선은 불규칙한 부분(47)이다. 따라서, 이에 의하면, 특정 실시예에서 입력-출력 와이어를 유지시키기 위해 치 뿌리를 없앤 점을 감안할 때, 입력-출력 와이어가 회전자 팬에 간섭되는 것이 방지된다.

이하에서는, 도 40 내지 도 43을 참조하여, 권선 치논(163)의 형태를 적응시킬 수 있게 하는 방법의 상이한 실시예들에 대해 설명한다.

이송 빗 기구(83)와 스핀들(105) 상에서, 각 도전체(37)는 그 다음에 있는 도전체로부터, 노치 N 입력의 중앙과 노치 N+1 입력의 중앙 사이의 거리에 대응하는 중심들 간의 거리만큼, 분리되며, 이러한 단(step)은 불변이라는 것을 주지해야 한다.

주어진 고정자(15)에 있어서의 위와 같은 불변의 단(step)과는 대조적으로, 도전체(37)의 층들의 높이는 완성된 고정자(15) 상에서 치논(163)의 높이를 변화시킬 수 있도록 융통성을 갖는다. 또한, 권선 치논(163)의 높이는 빗 기구(83)의 층들의 위치에 따라 달라질 것이다.

루프 구조체(39)에 의해 연결된 두 개의 세그먼트 구조체(38)로 구성된 상 권선의 도전체(37)의 주어진 부분에 대해서, 두 개의 도전체(37)를 수용하게 될 환형 스핀들(105)의 두 개의 노치 입력부(109)의 중앙부 사이의 원호의 길이에 대응하는 거리 A가 정의된다.

또한, 두 개의 도전체(37)를 수용하게 될 고정자(15)의 노치들(28) 안으로 이송된 후, 도전체(37)의 위치 결정 직경 상의 두 개의 노치들(28)의 중앙부 사이의 원호의 길이에 대응하는 거리 B(A보다 큼)가 정의된다.

C 지점의 높이는 축으로부터 멀어짐에 따라 감소하고 축을 향해 감에 따라 증가하므로, 세그먼트 구조들(38) 사이의 거리의 변화가 보상된다. 바꾸어 말하면, 직경(a) 상에서의 세그먼트 구조체들(38)은 직경(b)의 노치들(28)을 향해 축 방향으로 이송되면서 서로 물리적으로 이격된다.

따라서, 권선(17)의 층들의 높이를 적응시킴으로써 이송 전의 치논 높이가 구성되고, 이 높이는 이송 후에는 다른 높이(권선(17)으로부터 유래된 도전체의 층들의 높이의 합과 그리고 도전체(37)를 이송한 후에 잃게 되는 높이로부터 도출됨)를 생성한다.

더 구체적으로는, 고정자(15)의 외주로부터 축(X)을 향해 변위될 때에 높이가 증가하는 권선 치논(163)을 얻기 위해, 환형 스핀들(105) 상의 제자리에 놓이는 도전체(37)의 층들은 상이한 높이를 갖는데, 즉 스핀들(105) 상의 가장 높은 층들은 내주에 위치되고 가장 낮은 층들은 외주에 위치된다(스핀들(105)은 고정자(15)의 노치들(28)의 이미지에 해당한다).

이송 후, 각 층은 스핀들(105) 상에서의 그 층의 위치와 고정자(15) 내에서의 그 층의 최종 위치에 따라 비례하여 높이를 잃는다. 더 구체적으로, 치논이 스핀들로부터 고정자로 이송될 때에, 층이 추가로 더 외부 층에 놓임에 따라, 치논의 높이는 더 많이 잃게 된다.

따라서, 고정자(15)에서 다른 층들보다 낮은 치논의 외층을 얻기 위해서는, 층 전체가 스핀들(105)에서는 동일한 높이를 갖는 것으로 충분하다. 또한, 치논의 내층과 외층 사이의 높이의 차이를 두드러지게 하기 위해서, 스핀들(105)에 내층보다 짧은 높이를 갖는 외층을 제공하는 것도 가능하다.

이러한 유형의 구성을 얻기 위하여, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부는 그 층(52)의 나머지 부분보다 더 큰 높이를 가져야 한다.

이를 위해, 층(52)의 높이를 변화시키기 위해 간격을 변화시킬 수 있는 키(66)가 권취 장치(51)에 사용된다.

따라서, 첫 번째 경우로서, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부가 불규칙한 부분(47)인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 층이 형성됨에 따라 감소된다.

반면에, 두 번째 경우로서, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부가 연결 부분인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 층(52)이 형성됨에 따라 증가된다.

실제로, 전술한 바와 같이, 층(52)은 항상 불규칙한 부분(47)으로부터 형성된다.

첫 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자(15)의 외주에 위치되는 기술적 이점이 얻어진다.

반면에 두 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자(15)의 내주에 위치된다.

이러한 유형의 구성의 이점은 치논(163)의 형태가 베어링의 형태와 일치한다는 것과, 전기 기계의 치수, 특히 길이를 최적화할 수 있다는 것이다. 또한, 이러한 구성은 회전자에 의해 발생되는 공기의 흐름을 더 양호하게 노출시킬 수 있게 한다.

도 42a 및 도 42b에 예시된 바와 같이 편평한 권선 치논(163)을 얻기 위해, 스핀들(105) 상의 제자리에 놓이는 도전체(37)의 층들의 높이를 다르게 하는데, 이는 도전체(37)의 층들을 직경(a)으로부터 직경(b)으로 이송하는 현상과 관련된 높이 손실을 오로지 보상하려고만 하는 것이다.

이러한 유형의 구성을 얻기 위하여, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부는 그 층(52)의 나머지 부분보다 짧은 높이를 가져야 한다.

따라서, 첫 번째 경우로서, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층의 단부가 불규칙한 부분(47)인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 상기 층(52)이 형성됨에 따라 증가된다.

반면에, 두 번째 경우로서, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부가 연결 부분인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 층(52)이 형성됨에 따라 감소된다.

첫 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자의 외주에 위치되는 기술적 이점이 얻어진다.

반면에 두 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자의 내주에 위치된다.

그 결과, 균일한 높이의 권선 치논(163)이 얻어진다. 이는 전기 기계의 길이를 최적화할 수 있게 하고, 또한 회전자에 대향된 층으로부터 베어링에 대향된 층까지의 열전달이 최적화될 수 있도록 하기 위해 도전체(37)의 층들 간의 양호한 접촉을 달성할 수 있게 한다.

도 43a 및 도 43b에 예시된 바와 같이, 고정자(15)의 외주로부터 축(X)을 향해서 감에 따라 높이가 감소하는 권선 치논(163)을 얻기 위해, 환형 스핀들(105) 상의 제자리에 놓이는 도전체(37)의 층들은 상이한 높이를 갖는데, 즉 스핀들(105) 상의 가장 높은 도전체(37)의 층들은 외주에 위치되고 가장 낮은 도전체(37)의 층들은 내주에 위치된다.

이러한 유형의 배치 구성을 얻기 위하여, 스핀들(105)에 먼저 권취되는 층(52)의 단부는 그 층(52)의 나머지 부분보다 낮은 높이를 가져야 한다.

따라서, 첫 번째 경우로서, 스핀들에 먼저 권취되는 층의 단부가 불규칙한 부분(47)인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 상기 층(52)이 형성됨에 따라 증가된다.

반면에, 두 번째 경우로서, 스핀들에 먼저 권취되는 층(52)의 단부가 연결 부분인 경우, 두 개의 키(66) 사이의 간격은 상기 층이 형성됨에 따라 감소된다.

첫 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자의 외주에 위치되는 기술적 이점이 얻어진다.

반면에 두 번째 경우에 있어서는, 입력부-출력부(I1-I6, O1-O6)가 고정자의 내주에 위치된다.

이러한 유형의 구성의 이점은 전기 기계 내의 공기의 흐름을 최적화하는 것이고, 이는 전기 기계의 내경과 외경 사이에서의 교환을 돕는다.

도 44a, 도 44b, 도 45a, 도 45b의 실시예에서, 고정자(15)의 본체(16)는 함께 조립된 두 개의 요소에 의해, 즉 도전체들(37)을 수용하도록 설계된 중심 코어(201)와, 중심 코어(201) 주위에 위치되도록 설계된 추가형 요크(202)에 의해 형성된다. 중심 코어(201)와 요크(202)는 판들의 적층체이다. 중심 코어(201)는, 그의 외주 측에서는 개방되어 있으며 내주 측에서는, 치(25)의 자유 단부의 양측에서 각각 연장되는 치 뿌리들(203)에 의해, 서로 연결되는 노치들(28)을 포함한다. 따라서, 치 뿌리들(203)은 치(25)의 자유 단부들 사이의 연결 영역(204)을 형성한다.

이러한 유형의 구성은 노치들(28)의 외측 개방 단부를 통해서 권선(17)의 삽입을 용이하게 할 수 있고, 아울러 전기 기계의 자기 성능을 향상시키는 이익을 치 뿌리(25)로부터 얻을 수 있게 한다.

도 48a에 도시된 바와 같이, 중심 코어(201)는 두 개의 연속하는 치(25) 사이의 연결 영역(204)에서 중실체일 수 있다. 대안으로, 도 48b에 도시된 바와 같이, 중심 코어(201)는 두 개의 연속하는 치(25) 사이의 연결 영역(204)에서 천공될 수 있다.

또한, 요크(202)의 판들의 적층제가 중심 코어(201)의 전체 높이에 걸쳐서, 또는 중심 코어(201)의 절반 높이에 걸쳐서 연장될 수 있다. 요크(202)의 판들의 적층체는 중심 코어(201)의 주위의 제자리에 놓이도록 하기 위해 원통 형태로 절곡되어 변형되기 전에는 평평할 수 있다(도 45a 참조). 대안으로, 요크(26)는 중심 코어(201) 주위에 그를 용이하게 위치시킬 수 있도록 하기 위하여 초기에 원호의 형태를 취할 수 있다(도 45b 참조).

도 46에 도시된 다른 실시예에 따르면, 중심 코어(201) 주위에 편평한 판(207)의 권취부가 만들어질 수 있도록 중심 코어(201)의 높이보다 낮은 높이를 갖는 편평한 판(207)이 사용된다. 판(207)의 권취 작업은 중심 코어(201)의 높이를 얻는 데 필요한 만큼 여러 번 반복된다. 이 작업은 복수의 판(207)을 축 방향으로 적층하고 복수 회 권취하면서 수행된다.

중심 코어(201)는 추가형 요크(202) 상에 삼각형 형태로 끼워 맞추거나(도 47a 참조), 둥근 형태로 끼워 맞추거나(도 47b 참조), 또는 가로대(rung) 형태로 끼워 맞추어서(도 47c 참조) 고정될 수 있다. 그러면, 요크(202) 또는 판(207)은, 도 45b, 도 46, 및 도 47a 내지 도 47c에서 볼 수 있는 바와 같이, 대응하는 형태(삼각형, 둥근 형태 또는 가로대 형태)를 갖춘 중공부들(209)과 편평한 영역들(208)이 연속하는 부분을 구비한다. 중공부들(209)은 상보형 형태를 갖는 치(25)의 외측 단부들과 협동하도록 설계된다. 편평한 영역(208)은 노치들(28)의 기부가 형성될 수 있도록 하기 위해 두 개의 연속하는 치(25) 사이에서 연장되도록 설계된다. 대안으로, 요크(202)는 도 47d에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 없이 중심 코어(201) 주위의 제자리에 놓인다.

본체(16)의 이러한 유형의 구성은 권선(17)을 스핀들(105)로부터 고정자(15)로 이송하는 단계를 수행해야 하는 것을 피할 수 있게 한다. 실제로, 이 실시예의 경우에서, 세그먼트 구조체들(38)을 빗 기구(83)로부터 중심 코어(201)의 노치들(28)로 바로 이송할 수 있도록 스핀들(105)을 중심 코어(201)로 바꾸어 놓을 수 있다.

이를 위해, 허브(112)가 중심 코어(201)의 중앙부에 배치된다. 허브(112)는 치 뿌리(203)에 탈착 가능하게 고정된다. 허브(112)를 배치함으로써, 세그먼트 구조체들(38)을 빗 기구(83)로부터 노치들(28)로 삽입하는 동안에 중심 코어(201)를 회전시킬 수 있다. 권선(17)이 중심 코어(201)의 노치들(28) 내부에 설치되면, 앞서 설명된 기술들 중 어느 한 기술에 따라, 노치들(28)의 외측 개방면이 요크(26)에 의해 닫힌다. 허브(112)는 제거될 수 있다.

도 49에 도시된 실시예에 따르면, 한 세트의 여러 장의 적층 판들에 의해 형성되는 편평한 본체(16)를 포함하는 편평한 고정자(15)가 제작된다. 편평한 본체(16)에는, 실질적으로 평면 상에서 연장되는 편평한 요크(26)와, 요크(26)에 대해서 실질적으로 수직으로 연장되는 치(25)가 구비된다. 이들 치(25)는 치 뿌리들(215)이 구비되는 것이 바람직한 노치들(28)을 쌍을 이루어 획정한다. 편평한 고정자(15)의 길이 L6은 절곡 단계가 화살표 F7을 따라 수행된 후에는 고정자(15)의 원주에 대응한다.

편평한 고정자(15)를 얻기 위해, 여러 장의 판들(218)을 서로 열 접착하는 사전 단계를 수행한다. 여러 장의 판들(218) 모두가 서로 열 접착될 수 있다. 대안으로, N 장 - 여기서 N은 2 이상임 - 중 한 장이 열 접착된다. 서로 열 접착되지 않은 판들(218)은 서로 모아져서, 서로 열 접착되어 있는 판들에, 한 세트의 판들을 한 쪽에서 다른 쪽까지 관통하는 리벳(표시되지 않음)을 이용한 리벳 고정에 의해, 혹은 대안으로는 용접에 의해 조립된다.

전술한 권선 층(52)이 편평한 고정자(15)의 노치들(28) 안에 삽입될 수 있다. 권선 층(52)은 고정자(15)의 원주(6상인 경우, 불규칙한 부분 내의 6개의 노치들)의 정수 M배와 같은 길이를 가지므로, 권선 층(52)은 편평한 고정자를 따르는 바깥쪽의 되돌아가는 경로를 따라서 고정자(15)의 M배 길이를 따라 배치된다.

권선 층(52)이 제자리에 배치되면, 도면의 명료성을 높이기 위해 권선(17)을 배제해서 도 50에 도시된, 전체적으로 원통 형태를 갖는 감긴 고정자(15)가 형성될 수 있도록, 편평한 고정자(15)를 절곡하는 단계가 수행된다. 이어서, 절곡되어 감긴 고정자의 단부 가장자리들(220)이 서로 용접된다.

따라서, 여러 장의 판들(218)을 열 접착함으로써, 고정자(15)를 절곡하는 단계 중에 여러 장의 판들(218)이 변형되는 것을, 특히 치(25)가 벌어지는 것을 제한할 수 있게 된다.

도 51 및 도 52의 실시예에서, 가장자리 판(221)이 여러 장의 판들 중 한 줄(220)의 절반 세트(222)의 단부 면에 대해 배치된다. 가장자리 판(221)은 그 판 세트의 판(218)보다 두껍다. 가장자리 판(221)은 적어도 1mm와 동일한 두께를 갖는다. 가장자리 판(221)이 고정된 단부 면은 치(25)의 길이 방향의 신장 방향 D2에 수직이다(도 51에는 이해를 용이하게 하기 위해 하나의 치(25)를 나타낸다).

그 다음, 두 개의 분리된 절반 세트(222)를 얻기 위해, 절반 세트들(222)의 줄(220)이 예를 들어 레이저를 이용하여 평면 P를 따라서 절단된다. 각각의 절반 세트(222)는 고정자(15)의 원주와 실질적으로 동일한 길이 L7과, 최종 고정자(15)의 절반 높이와 실질적으로 동일한 폭 L8을 갖는다. 그 다음, 두 개의 절반 세트(222)가 화살표 F8을 따라서, 즉 두 개의 절반 세트들(222)의 면들 중 가장자리 판(221)을 지지하는 면과 대향된 면들이 서로에 대해서 배치될 수 있도록, 절단된 절반 세트들(222) 중 하나를 뒤로 돌려서, 서로 조립된다.

따라서, 이에 의하면, 원통형 고정자의 축 방향 단부들에 대응하는 단부들 각각에 배치된 가장자리 판(221)을 포함하는 편평한 고정자(15)가 마련된다. 그 다음, 전술한 바와 같이, 권선 층(52)이 편평한 고정자(15)의 노치들(28) 안에 배치된다.

그 다음, 도 52 및 도 53에 권선(17) 없이 나타낸 전체적으로 원통 형태를 갖는 감긴 고정자를 얻기 위해, 상기 편평한 고정자(15)가 절곡된다. 그 다음, 절곡된 고정자(15)의 단부 가장자리들(220)이 서로 용접된다.

변형 예로서, 축 방향 단부의 면들 양측에 배치된 두 개의 가장자리 판(221)을 포함하는 절반 링 형태를 각각이 취하는 두 개의 절반 세트들(222)이 제작된다. 이 절반 세트들(222)은, 권선 층(52)을 두 개의 절반 세트들(222)의 노치들(28) 내부의 제자리에 배치시킨 후에, 세트들의 단부들을 따라서 서로 조립된다. 변형 예로서, 두 개의 가장자리 판(221)이 도 49에 도시된 편평한 고정자(15)의 양측에 절곡 단계 전에 배치된다.

따라서, 절반 세트들(222)은 고정자(15) 본체를 얻기 위해 서로 조립되는 서브 세트를 구성한다. 변형 예로서, 고정자(15)의 판 세트는 두 개를 초과하는 서브 세트들을 조립함으로써 얻어진다. 이 경우, 두 개의 단부측 세트들 각각이 가장자리 판(221)을 포함한다.

또한, 고정자(15)를 절곡하는 작업 중의 고정자(15)의 기계적 강도를 향상시키기 위해, 고정자(15)는 도 54 및 도 55에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 노치(28) 내부에 마련되는 적어도 하나의 용접부(224)를 포함한다. "노치 내부에 마련되는 용접부"는 노치(28)의 내벽에, 바람직하게는 노치(28)의 기부에 마련되는 용접부(224)를 의미한다. 용접부들(224)은 노치들(28) 중 적어도 4분의 1의 내부에 마련된다. 도 56에 나타낸 바와 같이, 두 개의 연속하는 용접부들(224)이 30° 미만의 각도 K2로 서로 이격된다. 96개의 노치를 포함하는 고정자(15)에 있어서, 용접부들은 바람직하게는 12개 중 하나의 노치 내부에, 또는 6개 중 하나의 노치 내부에 마련된다.

도 57의 실시예에서, 각 노치(28)의 기부에 중공부(227)가 마련될 수 있다. 중공부(227)는 노치(28)의 기부의 실질적으로 중앙에 마련된다. 중공부(227)의 깊이와 요크(26)의 두께 사이의 비율은 25% 미만이다. 변형 예로서, 도 57에서 파선으로 표시된 두 개의 중공부(228)가 (하나의 노치(227) 대신에) 각 노치(28)의 기부에 마련된다. 이러한 중공부들(228)은 각 노치(28)의 반경 방향 중앙 평면에 대하여 실질적으로 대칭을 이룬다. 따라서, 이러한 중공부들(228) 각각은 노치(28)를 획정하는 치(25)의 기부에 마련된다.

또한, 요크(26)의 두께 L9와 고정자(15)의 외경 L10 간의 비율은(도 56 참조), 편평한 고정자(15)의 요크(26)를 용이하게 원통 형태로 절곡시킬 수 있도록 하기 위해, 2.5% 내지 15%의 범위에 포함된다. 고정자(15)의 외경 L10은 요크(26)의 외경에 해당한다는 것을 주지해야 한다.

열 접착 단계와, 가장자리 판(221)을 제자리에 배치하는 단계와, 노치(28)의 기부에 용접부(224) 또는 중공부(227, 228)를 만드는 단계는 독립적으로 또는 조합하여 수행될 수 있다. 선택된 고정자의 치수의 특정 비율에 동일하게 적용된다. 노치(28)의 치수뿐만 아니라 치(25)의 형태(둥근 가장자리(31)를 구비함)는, 초기에 원통 형태를 갖는 감긴 종래 유형의 고정자(15)와 함께 앞에서 설명한 것과 동일할 수 있다. 또한, 연속형 노치 절연체(145)가 권선 삽입 전에 고정자(15)의 노치들 안에 배치될 수 있다.

도 58에 도시된 권선(17)의 변형 실시예에 있어서, 두 개의 도전체(37)는, 고정자의 원주를 따라서 일련의 노치들 중 한 노치(28)로부터 인접하는 노치로 갈 때에 앞에서 설명한 바와 같이 내층과 외층에 번갈아 가며 놓이는 세그먼트 구조체들(38)을, 포함한다. 또한, 세그먼트 구조체(37)가 내층을 점유할 때 그 세그먼트 구조체의 배치 방향 D3은 외층을 점유할 때의 세그먼트 구조체의 배치 방향 D4와 다르다. 상기 두 배치 방향 D3과 D4는 서로 직교하는 것이 바람직하다.

노치(28) 내에서, 각 세그먼트 구조체(38)의 횡단면은, 세그먼트 구조체(38)가 내층과 외층을 포함한 조립체 중에서 한 층을 점유할 때 반경 방향으로 적층되는 두 개의 직사각형(38')으로 구성된다. 이러한 두 개의 직사각형(38')은 세그먼트 구조체(38)가 조립체의 다른 층을 점유할 때에는 반경 방향에 수직한 방향으로 적층된다. 이 경우에서, 직사각형들(38')이 내층에서는 반경 방향으로 적층되고, 외층에서는 반경 방향에 수직한 방향으로 적층된다.

각각의 직사각형(38')의 길이 L20은 각각의 직사각형(38')의 폭 L21의 두 배이다.

상 권선(E1-E6) 각각은 두 개의 와이어로 구성된다. 즉, 권선 층(52)은, 상 권선(E1-E6) 하나 당 사용하는 두 개의 와이어를, 일련의 노치들 중 한 노치(28)에서 다음 노치로 갈 때에 90° 회전시켜서, 제작된다.

두 개의 와이어를 사용하는 것을 제외하면, 이렇게 얻어진 권선(17)은 전술한 것과 동일한데, 즉 구체적으로, 이 권선은 규칙적인 부분(46)과 불규칙한 부분(47)을 포함한다. 또한, 루프 구조체(39)는 전술한 것과 동일한 구성을 갖는다.

이 경우, 치(25)에는 치 뿌리가 없는 것이 바람직하다.

앞의 설명은 단지 예로서 제시되었고 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 발명 실시의 세부 사항들을 임의의 다른 등가물로 대체하는 것은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않음을 이해하게 될 것이다.

Claims (15)

1. 주위에 분포된 치(25)에 의해 획정된 노치들(28)을 구비하는 본체(16)와, 각각이 단일의 와이어(44)로 구성된 상 권선들(E1-E6)을 포함하는 권선 층(52)으로부터 형성된 권선(17)을 포함하는 회전식 전기 기계의 감긴 고정자(15)로서,
   상기 상 권선들 각각은 상기 노치들(28)에 삽입되도록 설계된, 상기 하나의 와이어의 부분들에 대응하는 세그먼트 구조체들(38)과, 상기 세그먼트 구조체들(38)을 서로 연결하는, 상기 하나의 와이어의 부분들에 대응하는 루프 구조체들(39)을 포함하는, 회전식 전기 기계의 감긴 고정자에 있어서,
   상기 권선 층(52)이 상기 고정자의 원주의 K 배와 동일한 길이를 갖는 상태에서, 상기 고정자(15)의 본체(16)의 노치들에 삽입되고, K 개의 권선 층들 - 여기서, K는 2 이상의 정수임 - 을 갖는 롤을 형성하는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 K는 2, 3 또는 4인 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 K는 4인 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
4. 제 1 항에 있어서,
   루프 구조체들(39) 모두가 고정자(15)의 본체(16)의 양측에서 연장된 권선 치논(winding chignon)(163)을 형성하는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 권선 치논들(163)은 고정자(15)의 외주부의 오로지 안쪽에만 위치되는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
6. 제 4 항에 있어서,
   각 권선 치논(163)의 높이는 고정자(15)의 본체(16)의 높이의 33% 미만인 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
7. 제 1 항에 있어서,
   단상 권선(E1-E6)을 구성하는 두 개의 도전체(37)의 세그먼트 구조체들(38)이 고정자(15)의 원주를 따라서 도전체들(37)의 내층과 외층에 번갈아 위치되는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 상 권선들(E1-E6)의 입력부(I1-I6)와 출력부(O1-O6)가 모두 고정자(15)의 동일 측에 위치되는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 권선(17)은, 각각의 상 권선(E1-E6)에 있어서, 세그먼트 구조체들(38) 각각이, 두 개의 루프 구조체(39)를 거쳐서, 두 개의 상이한 노치(28)에 위치한 두 개의 인접한 세그먼트 구조체들(38)에 연결되어 있는 규칙적인 부분(46)과; 각각의 상 권선(E1-E6)에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트 구조체가, 두 개의 루프 구조체(39)를 거쳐서, 하나의 노치(28)에 위치한 다른 세그먼트 구조체에 대해서 반경 방향으로 중첩된 두 개의 세그먼트 구조체(38)들에 연결되어 있는 불규칙한 부분(47)을 포함하는 것을 특징으로 하는
   회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 불규칙한 권선 부분(47)의 적어도 하나의 상 권선(E1-E6)에 있어서, 루프 구조체들(39) 중 적어도 하나는 상 권선들(E1-E6)의 상기 적어도 하나의 루프 구조체가 중첩되지 않도록 반경 방향 조정부들(50)을 갖는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
11. 제 1 항에 있어서,
    상 권선(E1-E6)과 관련된 일련의 노치들(28) 중 두 개의 인접한 노치(28)에 있어서, 상기 권선(17)은, 고정자(15)의 양측에 위치하는 두 개의 루프 구조체(39)로서, 상기 노치들 중 다른 노치의 세그먼트 구조체들에 인접한, 상기 노치들(28) 중 한 노치의 세그먼트 구조체들(38)을 연결하는 루프 구조체(39)를 구비하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 두 개의 루프 구조체들(39)은 각각 내층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 외층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결하고, 외층에 속하는 세그먼트 구조체(38)를 내층에 속하는 세그먼트 구조체(38)에 연결하는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
13. 제 1 항에 있어서,
    세그먼트 구조체들(38)이 정사각형 또는 직사각형 단면을 가지며, 루프 구조체들(39)이 원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
14. 제 1 항에 있어서,
    노치들(28)을 획정하는 치(25)에는 치 뿌리가 없는 것을 특징으로 하는
    회전식 전기 기계의 감긴 고정자.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 고정자를 포함하는
    회전식 전기 기계.

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