KR20020011858A - 회전전기의 전기자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 권선어셈블리의 슬로트 삽입성을 향상시킴과 동시에 절연성을 향상시킬 수 있는 회전전기의 전기자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

양측변의 선단측이 각각 외향굴곡부 12를 경계로 외향되게 절곡되어 형성된 선단확개형부 11a를 가진 U자형 절연체 11을 성형하는 공정과, 소선 6을 소정의 권선상태로 성형시킨 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 형성하는 공정과, 선단확개형부 11a가 슬로트 5a의 개구부에서 돌출하도록 절연체 11을 슬로트 5a의 각각에 장착하는 공정과, 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 슬로트 5a의 개구부측에서 선단확개형부 11a를 가이드로 하여 절연체 11내에 삽입하고 그후 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 절연체 11과 함께 슬로트 5a내에 압입하는 공정을 특징으로 한것이다.

Description

회전전기의 전기자 및 그 제조방법{ARMATURE FOR DYNAMO-ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

이 발명은 내연기관에 의하여 구동되는 교류발전기등의 회전전기에 관한 것으로써 특히, 승용차, 트럭등의 교통기관에 탑재되는 차량용 교류발전기의 전기자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

(종래의 기술)

도 27은 종래 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도이다.

도 27에 있어서, 이 고정자 1은 축방향으로 연장되는 슬로트 2a가 둘레방향으로 소정피치로 복수형성된 원통형 고정자철심과 고정자철심 2와 고정자철심 2에 권착된 고정자권선 3과, 각 슬로트 2a내에 장착되어 고정자철심 2와 고정자권선 3을 전기적으로 절연시키는 U자형으로 성형된 절연체 4를 구비하고 있다.

여기에서 고정자철심 2에는 1개조의 3상 교류권선에 구성된 고정자권선 3을 수용하도록 36개소의 슬로트 2a가 형성되어 있다.

다음에 종래 고정자 1의 제조방법에 관하여 도 28∼34를 참조하여 설명한다.

우선 자성재료인 SPCC재로 되는 대상박판(帶狀薄坂)에서 요철을 가진 대상체를 제작한다.

그리고 이 대상체를 소정 매수 적층하고 그 외주부를 레저용접하여 도 28에 표시된 직육면체의 적층철심 5를 제작한다.

이 적층철심 5의 일측에서 36개의 슬로트 5a가 형성되어 있다.

또 절연피복된 원형단면의 동선재로 되는 1개의 소선 6을 3슬로트 피치로 파형으로 소정 회수 감아서 전체가 평탄한 형상의 권선어셈블리 7A를 제작한다.

이 권선어셈블리 7A를 구성하는 소선 6의 권회시단(始端) 및 종단이 각각 리드선 6a 및 중성점 리드선 6b가 된다.

더욱이 각각 1개의 소선을 위와 같은 방법으로 권회하여 권선어셈블리 7B, 7C를 제작한다.

이어서 도 29에 표시한 바와같이 U자형으로 성형된 절연체 4를 적층철심 5의 각 슬로트 5a에 슬로트 개구측에서 삽입한다. 이로 인하여 절연체 4는 슬로트 5a내에 완전하게 수납된다.

그리고 3개의 권선어셈블리 7A, 7B, 7C는 도 30에 표시한 바와같이 1슬로트 피치씩 떨어져서 중첩된다.

이와같이 중첩된 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 도 31에 표시한 바와같이 슬로트 개구부측에서 각각 3슬로트마다 슬로트 5a에 삽입한다.

이로 인하여 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 도 32 및 33에 표시한 바와같이 적층철심 5에 권착된다.

이어서 34에 표시한 바와같이 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 장착된 적층철심 5를 성형장치(도시하지 않음)에 의하여 원통형으로 구부린다. 그리고 적층철심 5의 양단면끼리를 맞대어 레저용접시켜 도 27에 표시한 바와같은 고정자 1을 얻는다. 이와같이 구성된 종래의 고정자 1에서는 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 구성하는 각 소선 6의 중성점 리드선 6b를 결선시켜 3상 교류권선인 고정자철심 3을 얻는다.이들의 권선어셈블리 7A, 7B, 7C는 각각 120도의 위상차를 가지고 3상 교류권선의 a상, b상, c상의 권선에 해당한다. 그리고 이 고정자 1을 차량용 교류발전기에 탑재하는 경우 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 구성하는 각 소선 6의 리드선 6a가 정류기에 접속되게 된다.

종래 고정자의 제조방법에 있어서는 직육면체의 적층철심 5의 슬로트 5a내에 U자형으로 성형된 절연체 4를 완전히 삽입시킨후 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 슬로트 개구측에서 슬로트 5a내로 삽입하도록 되어 있다.

또 차량용 교류발전기에 있어서는 고정자 1과 회전자(도시하지 않음)의 간극은 좁으며, 절연체 4가 슬로트 2a에서 연장되면 회전자와의 간섭이 발생하므로 절연체 4는 그 선단이 슬로트 개구에서 내경측으로 연장되지 않도록 형성되어 있다.

그래서 절연체 4의 선단이 티스(Teeth) 5b의 선단과 거의 동일면에 위치되어 있으므로 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 삽입시에 절연체의 선단부가 가이드로서의 기능을 못하여 권선어셈블리의 삽입작업성이 악화되는 문제가 있었다.

또 절연체 4는 U자형으로서 이에 대응하는 양측변이 평행하게 형성되어 있으므로 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 슬로트 5a내에 삽입될때 슬로트 개구측이 개방되어 버린다.

여기서 적층철심 5를 만곡가공 할때에 소선 6이 슬로트 5a에서 튀어나오기 쉬우므로 적층철심 5의 만곡작업성이 악화되는 문제가 있었다.

또 권선어셈블리 7A, 7B, 7C와 절연체 4 사이의 마찰력에 의하여 절연체 4의 선단이 권선어셈블리의 7A, 7B, 7C에 삽입함에 따라 슬로트 5a의 저부측으로 끌어넣게 되어 티스 5b의 돌기부 5c의 둘레방향 단부가 노출되어 버린다.

이로 인하여 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 소선 6이 돌기부 5c의 둘레방향 단부에 마찰되어 절연피막에 손상이 발생되므로 절연성이 악화되는 문제가 있었다.

또 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 삽입시킨후 슬로트 개구측에 있어서 슬로트 5a의 내벽면과 소선 6 사이에 절연체 4가 없는 부위가 생겨 절연성이 악화되는 문제가 있었다.

이 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 선단측이 확개형으로 형성된 U자형 절연체를 각 슬로트에 확개형의 선단측을 돌출되도록 장착하고 그 다음 권선어셈블리를 슬로트 개구측에서 슬로트에 삽입되도록 하여 절연체의 선단을 가이드로서의 기능을 하도록 하여 권선어셈블리의 삽입작업성을 향상시킬 수 있고, 절연체가 슬로트에 삽입되었을 때에 그 선단측의 확개형에 의하여 선단측이 슬로트 개구를 막도록 하여 소선의 튀어나옴을 방지할 수 있고, 또 절연체의 선단측의 슬로트 저부측으로의 끌어들임을 방지하여 절연성의 저하를 억제할 수 있는 회전전기의 전기자 제조방법 및 전기자를 얻는데 목적이 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

이 발명에 관한 회전전기의 전기자 제조방법은 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과 상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자 제조방법에 있어서, 양측변의 선단측이 각각 외향굴곡부를 경계로 외향절곡되어 형성된 선단확개형부를 가진 U자형 절연체를 형성시키는 공정과 소선을 소정의 권선상태로 성형시킨 권선어셈블리를 형성시키는 공정과, 상기 선단확개형부가 슬로트의 개구부에서 연장되도록 절연체를 슬로트의 각각에 장착하는 공정과, 상기 권선어셈블리를 슬로트의 개구부측에서 선단확개형부를 절연체내에 가이드로서 삽입하고 그 다음 권선어셈블리를 절연체와 동시에 슬로트내에 압입시키는 공정등을 구비한 것이다.

또, 상기 절연체를 성형시키는 공정에 있어서 선단확개형부가 내향굴곡부를 경계로 하여 く자형으로 성형시킨 것이다. 또, 절연체의 한쪽측변에 형성된 외향굴곡부와 내향굴곡부의 형성위치가 다른쪽의 측변에 형성된 외향굴곡부와 내향굴곡부의 형성위치에 대하여 저부측으로 이동된다.

또, 절연체의 저부의 적어도 일부가 凹형 또 凸형으로 형성되어 있는 것이다.

또, 상기 절연체는 복수의 슬로트가 형성된 직육면체의 적층철심에 장착되고, 권선어셈블리가 절연체를 장착한 슬로트에 삽입된후 적층철심을 원통형으로 구부려 단부끼리를 맞대어 용접하여 일체화 된다.

또, 상기 권선어셈블리는 소선이 슬로트내에 슬로트 깊이방향으로 1열로 배열되어 수납되도록 구성되어 있는 것이다.

또 상기 권선어셈블리는 소선으로 연속도체를 사용하여, 소정 슬로트 피치로 배열되고, 배열방향과 직교하는 방향으로 교호하게 소정량 떨어져서 2열로 배열된직선부를 선회부에서 연결하며 파형으로 성형된 제 1권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 같은 개수로 배열하여서 되는 제 1권선군과 상기 소선이 연속도체를 사용하며 제 1권선에 대하여 반전하는 파형으로 성형된 제 2권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 같은 개수로 배열하여서 되는 제 2권선과 한쌍으로 구성되어 있다.

그리고 상기 권선어셈블리를 복수개 중첩시켜 슬로트내에 삽입하는 것이다.

또 상기 절연체를 슬로트내에 장착하는 공정과 상기 어셈블리를 슬로트내에 삽입하는 공정을 교호하게 반복하는 것이다.

또 이 발명에 관한 회전전기의 전기자는 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과 상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과, 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자에 있어서 상기 절연체는 슬로트의 내벽면과 전기자권선 사이에 개재되고 그 양측변의 슬로트 개구측에 외향굴곡부의 절곡선이 슬로트 길이방향으로 연장되어 있는 것이다.

또 상기 절연체는 그 양측변의 외향굴곡부의 절곡선의 슬로트 개구측에 내향굴곡부의 절곡선이 슬로트 길이방향으로 연장되어 있는 것이다.

또 상기 절연체의 한쪽측변에서 외향굴곡부의 절곡선과 내향굴곡부의 절곡선의 형성위치가 다른쪽측변에서 외향굴곡부의 절곡선과 내향굴곡부의 절곡선과의 형성위치에 대하여 슬로트 저부측으로 이동되고, 다른쪽측변의 선단부가 한쪽의 측변 선단부의 슬로트 개구부측에 위치되어 중첩되므로 슬로트 개구부를 막고 있는 것이다. 또 상기 절연체는 양측변의 저부측이 둘레방향으로 팽창되어 슬로트의 저부측 내벽면에 밀접되어 있는 것이다. 또 상기 전기자권선은 긴 소선을 소정 슬로트 수 떨어져서 슬로트의 내층과 외층을 교호하게 되도록 권착된 한묶음의 제 1권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 같은 개수로 배열된 제 1권선군과 긴 소선을 소정 슬로트 수 떨어진 슬로트에 내층과 외층을 교호하게 되도록 하고 제 1권선에 대하여 전기각 180도 뒤쳐져서 반전권착된 1묶음의 제 2권선이 1슬로트 피치로 소정수와 같은 개수로 배열된 제 2권선군과의 한쌍으로 슬로트 삽입전에 일체로 구성된 적어도 1개조의 권선어셈블리로 구성되어 있는 것이다.

또 상기 전기자권선은 복수조의 권선어셈블리로 구성되고 슬로트에는 절연체가 복수개조의 권선어셈블리를 슬로트의 내벽면에서 절연되도록 1개 수납되어 있는 것이다.

또 상기 전기자권선은 복수개조의 권선어셈블리로 구성되고 슬로트에는 절연체가 복수개조의 권선어셈블리의 각각을 슬로트의 내벽면에서 절연되도록 복수개조 수납되어 있는 것이다.

도 1은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도.

도 2는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 절연체 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 3은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 4는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 5는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 6은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 적층철심 만곡공정을 설명하는 공정단면도.

도 7은 이 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조방법을 설명하는 사시도.

도 8은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도.

도 9는 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면.

도 10은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면.

도 11은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 내층측의 권선어셈블리를 나타내는 도면.

도 12는 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 외층측의 권선어셈블리를 나타내는 도면.

도 13은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자권선에 적용되는 권선어셈블리를 구성하는 소선의 요부를 나타내는 사시도.

도 14는 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자권선에 적용되는 권선어셈블리를 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면.

도 15는 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 고정자철심을 구성하는 적층철심을 설명하는 도면.

도 16은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 절연체 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 17은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 18은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 19는 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 20은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 적층철심 만곡공정을 설명하는 공정단면도.

도 21은 이 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 22는 이 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 23은 이 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 24는 이 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 25는 이 발명의 실시의 형태 6에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 26은 이 발명의 실시의 형태 6에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도

도 27은 종래의 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도.

도 28은 고정자를 구성하는 직육면체의 적층철심을 나타내는 사시도.

도 29는 종래 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 절연체 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 30은 고정자의 고정자권선의 권착전의 상태를 나타내는 사시도.

도 31은 종래 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입공정을 나타내는 공정단면도.

도 32는 종래 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 33은 종래 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 권선 삽입상태를 나타내는 사시도.

도 34는 종래 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에서 적층철심 만곡공정을 설명하는 공정단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2,15 : 고정자철심(전기자철심) 2a,15a : 슬로트

3,3A,16 : 고정자권선(전기자권선) 5,36 : 적층철심

5a,36a : 슬로트 6 : 소선

7A,7B,7C,8A,8B,8C,35A,35B : 권선어셈블리 10,20 : 고정자(전기자)

11,11A,11B,11C : 절연체 11a : 선단확개형부

11b : 저부 11c : 凹형 저부 12 : 외향굴곡부

13 : 내향굴곡부 30 : 소선 30a : 선회부

30b : 직선부

(발명의 실시의 형태)

이 발명의 실시의 형태를 도면에 의하여 설명한다.

실시의 형태 1

도 1은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도.

도 2는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자의 제조공정에 있어서 절연체 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 3은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자 제조공정에 있어서 권선 삽입공정을 설명하는 공정단면도.

도 4는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자 제조공정에 있어서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도.

도 5는 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자 제조공정에 있어서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도.

도 6은 이 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 고정자 제조공정에 있어서 적층철심 만곡공정을 설명하는 공정단면도이다.

각 도에 있어서 도 27∼34에 표시된 종래장치와 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 1에 있어서 전기자로서의 고정자 10은 축방향으로 연장되는 슬로트 2a가 둘레방향으로 소정피치로 복수개 형성된 전기자철심으로서의 원통형 고정자철심 2와, 고정자철심 2에 권착된 전기자권선으로서의 고정자권선 3과, 각 슬로트 2a내에 장착되어 고정자철심 2와 고정자권선 3을 전기적으로 절연시키는 절연체 11을 구비하고 있다.

여기에서 절연체 11은 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형 U자형으로 성형된 것이다.

그리고 절연체 11은 슬로트 2a의 내벽면을 따라 U자형으로 슬로트 2a내에 배설되고 그 양선단측이 티스 2b의 선단돌기부 2c에 의하여 내측으로 만곡되어 있다.

또한 슬로트 2a내에 장착된 절연체 11의 슬로트 개구측의 양측변에는 외향굴곡부 12의 절곡선이 슬로트 2a의 길이방향으로 연장되어 있다.

또 고정자철심에는 1개조의 3상 교류권선으로 구성된 고정자권선 3을 수용하도록 36개소의 슬로트 2a가 형성되어 있다.

다음에 실시의 형태 1에 의한 고정자 10의 제조방법에 관하여 도 2∼도 6을 참조하여 설명한다.

우선 자성재료인 SPCC재로 되는 대상박판에서 凹凸을 가진 대상체를 제작한다.

그리고 이 대상체를 소정매 적층하고 그 외주부를 레이저 용접시켜 직육면체의 적층철심 5를 제작한다.

이 적층철심 5의 일측에는 36개의 슬로트 5a가 형성되어 있다. 또 절연피복된 원형단면의 동선재로 되는 1개의 소선 6을 3슬로트 피치로 파형 소정 회수 권회하여 전체가 평탄한 형상의 권선어셈블리 7A를 제작한다. 같은 방법으로 각각 1개의 소선 6을 같은 방법으로 권회하여 권선어셈블리 7B, 7C를 제작한다.

이어서, 도 2에 표시한 바와같이 절연체 11을 적층철심 5의 각 슬로트 5a에 슬로트 개구측에서 그 외향굴곡부 12근방의 선단확개형부 11a의 근원부가 티스 5b의 선단돌기부 5c에 걸릴때까지 삽입한다.

이에 의하여 절연체 11은 그 선단확개형부 11a가 슬로트 5a 밖으로 연장된상태에서 슬로트 5a에 수납된다. 그리고 1슬로트 피치씩 띠어서 중첩된 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 도 3에 표시한 바와같이 슬로트 개구측에서 각각 3슬로트마다 슬로트 5a에 삽입한다. 이때 권선어셈블리 7A, 7B, 7C는 선단확개형부 11a에 안내되며 절연체 11(슬로트 5a)내에 삽입된다.

그리고 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 절연체 11의 저부 11b에 도달하면, 절연체 11은 도 4에 표시한 바와같이 권선어셈브리 7A, 7B, 7C와 함께 슬로트 5a내를 저부측으로 압입되어 드디어는 슬로트 5a의 저부에 도달한다.

이로인하여 도 5에 표시한 바와같이 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 적층철심 5에 장착되고, 각 절연체 11의 1쌍의 선단확개형부 11a가 티스 5b의 돌기부 5c에 의하여 서로 접근되도록 변형되어 슬로트 개구측을 막고 있다.

이어서 도 6에 표시한 바와같이 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 장착된 적층철심 5를 성형장치(도시하지 않음)에 의하여 원통형으로 만곡시킨다.

그리고 적층철심 5의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 도 1에 표시한 고정자 10을 얻는다. 이와같이 이 실시의 형태 1에 의하면 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형의 U자형으로 성형된 절연체 11을 사용하여 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 슬로트 5a로의 삽입에 앞서 그 선단확개형부 11a가 슬로트 5a의 밖으로 연장된 상태로 절연체 11을 슬로트 5a에 장착하는 것이다.

그래서 절연체 11의 선단확개형부 11a가 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 안내기능을 하며 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 선단확개형부 11a에 안내되어 절연체 11내에빠르게 삽입되므로 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 삽입작업성이 향상된다.

또 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 절연체 11의 선단을 걸어서 슬로트 5a내에 압입되는 것도 미연에 방지된다.

또 절연체 11은 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 그 저부 11b에 도달된후 권선어셈블리 7A, 7B, 7C와 함께 슬로트 5a내에 압입되므로 절연체 11의 선단측이 슬로트 5a의 저부측에 압입되어 돌기부 5c의 둘레방향 단면이 노출되는 것도 방지된다.

이로 인하여 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 소선이 돌기부 5c에 마찰되어 절연피막을 손상함이 없고, 슬로트 개구측에 있어서 슬로트 5a의 내벽면과 소선 6사이에 절연체 11이 개재하므로 우수한 절연성이 확보되는 것이다.

또한 권선어셈블리의 삽입공정에 앞서 절연체 11을 각 슬로트 5a에 장착할 때에 절연체 11을 슬로트 5a내에 완전히 삽입할 필요가 없으므로 절연체 11의 삽입거리가 짧아져 절연체 장착공정이 비교적 용이하게 된다.

더욱이 절연체 11은 선단측이 확개형으로 성형되어 있으므로 권선어셈블리 7A, 7B, 7C가 슬로트 5a내에 삽입되었을 때에 슬로트 개구측이 절연체 11의 선단부에 의하여 막아버린다.

그래서 적층철심 5를 만곡가공할 때에 소선 6의 슬로트 5a에서 튀어나옴이 억제되어 적층철심 5의 만곡작업성이 향상된다.

또한 권선어셈블리 7A, 7B, 7C를 직육면체의 적층철심 5에 권착시킨후 적층철심 5를 원통형으로 만곡하게 되므로 절연체 11 및 권선어셈블리 7A, 7B, 7C의 삽입시에 슬로트 개구부의 크기를 크게 할 수가 있어 절연체 11 및 권선어셈블리 7A,7B, 7C의 삽입성이 향상된다.

이와같이 제조된 고정자 10에 있어서는 슬로트 2a내에 장착되어 있는 절연체 11의 슬로트 개구측의 양측변에, 확개하기 위한 외향굴곡부 12의 절곡선이 슬로트 길이방향으로 연장되어 있다. 그리고 절연체 11의 선단확개형부 11a의 선단측이 슬로트 개구를 막도록 돌기부 2c와 고정자권선 3사이에 개재되어 있어 고정자권선 3과 고정자철심 2와의 사이의 절연성이 확보된다.

또 이와같이 제조된 고정자 10에 있어서 코일엔드 및 슬로트내에 니스를 함침시켜도 된다.

이경우 코일엔드를 구성하는 소선간 및 고정자권선과 고정자철심 사이가 확실하게 절연됨과 동시에 고정자권선의 강도가 커져서 바람소음이나 전자소음을 감소시킬 수 있게 된다.

실시의 형태 2

상기 실시의 형태 1에서는 전체가 평탄한 형상으로 형성된 권선어셈블리를 직육면체이 적층철심 5에 장착시킨후 적층철심 5를 원통형으로 만곡하여 적층철심 5의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 고정자 10을 제작한 것으로 되어 있으나, 이 실시의 형태 2에서는 미리 원통형으로 제작된 고정자철심 2에 전체가 원통형으로 형성된 권선어셈블리를 장착하여 고정자를 제작하는 것으로 되어 있다.

여기에서 이 실시의 형태 2에 의한 고장자의 제조방법에 관하여 도 7을 참조하여 설명한다.

우선 원통형 고정자철심 2 및 절연체 11을 제작한다.

또 절연피복된 원형단면의 동선재로 되는 1개의 소선 6을 3슬로트 피치로 파형으로 소정 회수 권회하여 전체가 원통형의 권선어셈블리 8A를 제작한다.

이 권선어셈블리 8A를 구성하는 소선 6의 권회시단과 종단이 각각 리드선 6a 및 중성점 리이드선 6b로 된다.

또다시 각각 1개의 소선을 같은 방법으로 권회하여 권선어셈블리 8B, 8C를 제작한다.

이와같이 제작된 권선어셈블리 8A, 8B, 8C를 1슬로트 피치 떨어지게 3층으로 중첩시켜 전기자권선으로서의 고정자권선 3A를 제작한다.

이어서 절연체 11을 고정자철심 2의 각 슬로트 2a에 축방향에서 삽입시켜 그 선단확개형부 11a가 슬로트 2a에서 경방향 내측으로 연장되도록 슬로트 2a에 장착한다.

그리고 권선어셈블리 8A, 8B, 8C를 3층으로 중첩시켜 제작된 고정자권선 3A가 직경이 좁혀져서 고정자철심 2내에 삽입된다. 그 다음 고정자권선 3A를 슬로트 개구측에서 각 슬로트 2a내에 삽입되어 고정자가 제작된다.

따라서 이 실시의 형태 2에 있어서도 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형된 절연체 11을 사용하고, 권선어셈블리 8A, 8B, 8C로 구성된 고정자권선 3A의 슬로트 2a로 삽입하기에 앞서 그 선단확개형부 11a가 슬로트 2a의 경방향 내측으로 연장된 상태로 절연체 11을 슬로트 2a에 장착시키므로 상기 실시의 형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시의 형태 3

도 8은 이 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도, 도 9 및 도 10은 이 고정자에 적용되는 고정자철심을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면이다.

도 11은 이 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 내층측의 권선어셈블리를 나타내는 도면, 도 11(a)는 그 단면도, 도 11(b)는 그 정면도, 도 12는 이 고정자에 적용되는 고정자권선을 구성하는 외층측의 권선어셈블리를 나타내는 도면, 도 12(a)는 그 단면도, 도 12(b)는 그 정면도, 도 13은 이 고정자권선에 적용되는 권선어셈블리를 구성하는 소선의 요부를 나타내는 사시도, 도 14는 이 고정자권선에 적용되는 권선어셈블리를 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면, 도 15는 이 고정자에 적용되는 고정자철심을 구성하는 적층철심을 설명하는 도면, 도 15(a)는 그 측면도, 도 15(b)는 그 배면도, 도 16은 이 고정자의 제조공정에 있어서 절연체 삽입공정을 설명하는 공정단면도, 도 17은 이 고정자의 제조공정에 있어서 권선 삽입공정을 설명하는 공정단면도, 도 18은 이 고정자의 제조공정에 있어서 권선 삽입도중을 나타내는 공정단면도, 도 19는 이 고정자의 제조공정에 있어서 권선 삽입상태를 나타내는 공정단면도, 도 20은 이 고정자의 제조공정에 있어서 적층철심 만곡공정을 설명하는 공정단면도이다.

도 8에서는 리드선 및 크로스오버결선이 생략되어 있다.

이 실시의 형태 3에 의한 전기자로서의 고정자 20은 도 8에 표시한 바와같이 축방향으로 연장되는 슬로트 15a가 둘레방향으로 소정피치로 복수개 형성된 전기자철심으로서의 원통형 고정자철심 15와, 고정자철심 15에 권착된 전기자권선으로서의 고정자권선 16과, 각 슬로트 15a내에 장착되어 고정자권선 16과, 고정자철심 15를 전기적으로 절연시키는 절연체 11등을 구비하고 있는 것이다.

절연체 11은 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형되는 것이다.

그리고 절연체 11은 슬로트 15a의 내벽면을 따라 U자형으로 슬로트 15a내에 배설되고 그 양선단측이 티스 15b의 선단돌기부 15c에 의하여 내측으로 만곡되어 있다.

다시 슬로트 15a내에 장착된 절연체 11의 슬로트 개구측의 양측변에는 외향굴곡부 12의 절곡선이 슬로트 15a의 길이방향으로 연장되어 있다.

또 고정자권선 16은 1개의 소선 30이 고정자철심 15의 단면측의 슬로트 15a 밖으로 되돌려 소정 슬로트 수마다 슬로트 15a 내에서 슬로트 깊이방향으로 내층과 외층을 교호하게 되도록 파형으로 권착된 복수의 권선을 구비하고 있다. 또, 고정자철심 15에는 2개조의 3상 교류권선으로 되는 고정자권선 16을 수용하도록 96개의 슬로트 15a가 형성되어 있다.

소선 30에는 절연피막 49가 피복된 장방형단면을 가진 긴 동선재가 사용되고 있다.

이어서 고정자 20의 제조방법에 관하여 도 9∼20을 참조하여 설명한다.

우선 도 9에 표시한 바와같이 12개의 긴 소선 30을 동시에 동일평면상에서 지그재그로 절곡 형성한다.

도 10에 화살표로 표시한 바와같이 직각방향으로 치구에 의하여 접어 포개어 도 11에 표시한 바와같은 내층측의 권선어셈블리 35A를 제작한다. 같은방법으로 하여 도 12에 표시한 바와같이 크로스오버결선, 중성점 리드선 및 리드선을 가진 외층측의 권선어셈블리 35B를 제작한다.

각 소선 30은 도 13에 표시한 바와같이 선회부 30a에서 연결된 직선부 39B가 6슬로트 피치(6P)로 배열된 평면형 형태로 절곡형성되어 있다.

그리고 인접하고 있는 직선부 30b가 선회부 30a에 의하여 소선 30의 폭(W)만큼 떨어져 있다.

권선어셈블리 35A, 35B는 이와같은 형태로 형성된 2개의 소선 30을 도 14에 표시되어 있는 바와같이 6슬로트 피치 떨어져서 직선부 30b를 중첩배열된 소선 쌍이 1슬로트 피치씩 떨어져서 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고 소선 30의 단부가 권선어셈블리 35A, 35B의 양단의 양측에 6개씩 연장되어 있다.

또 선회부 30a가 권선어셈블리 35A, 35B의 양측부에 정열되어 있다.

또 사다리꼴 형상의 슬로트 36a가 소정피치(전기각 30°)로 형성된 SPCC재를 소정 매수 적층하고 그 외주부를 레이저 용접시켜 도 15에 표시한 바와같이 직육면체 적층철심 36을 제작한다.

이어서 도 16에 표시한 바와같이 절연체 11을 적층철심 36의 각 슬로트 36a에 슬로트 개구측에서 그 외향굴곡부 12 근방의 선단확개형부 11a의 근원부가 티스 36b의 선단돌기부 36c에 걸릴때까지 삽입한다.

이로 인하여 절연체 11은 그 선단확개형부 11a가 슬로트 36a 밖으로 연장된 상태에서 슬로트 36a에 장착된다.

그리고 도 17에 표시한 바와같이 2개의 권선어셈블리 35A, 35B를 중첩시켜 슬로트 개구측에서 각 직선부 30b를 각 슬로트 36a내에 삽입한다.

이때에 권선어셈블리 35A, 35B의 각 직선부 30b가 선단확개형부 11a에 안내되어 절연체 11(슬로트 36a)내에 삽입된다.

그리고 권선어셈블리 35A, 35B가 절연체 11의 저부 11b에 도달되면 절연체 11은 도 18에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A, 35B와 함께 슬로트 36a내를 저부측으로 압입되어 드디어는 슬로트 36a의 저부에 당접된다.

이로 인하여 도 19에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A, 35B가 적층철심 36에 장착되고 각 절연체 11의 1쌍의 선단확개형부 11a가 티스 5b의 돌기부 5c에 의하여 서로 접근하도록 변형되어 슬로트 개구측을 덮개된다.

그리고 소선 30의 직선부 30b는 절연체 11에 의하여 적층철심 36과 절연되어 슬로트 36a내에 경방향으로 4개가 나란히 수납된다.

이어서 도 20에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A, 35B가 장착된 적층철심 36을 성형장치(도시하지 않음)에 의하여 원통형으로 만곡시킨다.

그리고 적층철심 36의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 도 8에 표시한 바와같은 고정자 20을 얻는다.

이와같이 구성된 고정자 20에 있어서는 권선어셈블리 35A를 구성하는 12개의 권선은 단부끼리 결선시켜 각각 1묶음의 파형으로 권선한다.

그리고 6개의 파형권선(제 1권선이라 한다)은 권착되는 슬로트 15a를 1슬로트씩 떨어지게 하여 6슬로트마다 각 슬로트 15a를 1슬로트씩 내주측에서 1번째의 위치(이하 1번지라 한다)와, 2번째의 위치(이하 2번지라 한다)를 교호하게 되도록 권착하고, 나머지의 6개 파형권선(제 2권선이라 한다)은 권착된 슬로트 15a를 1슬로트씩 떨어지게 하여 6슬로트마다 각 슬로트 15a내의 2번지와 1번지를 교호하게 되도록 권착되어 있다.

여기에서 각각의 동일 슬로트군에는 제 1권선과 제 2권선이 쌍이 되어 권착되어 있으며, 제 2권선은 제 1권선에 대하여 전기각 180도 떨어져 반전권착되어 있다.

같은방법으로 권선어셈블리 35B를 구성하는 12개의 권선은 단부끼리를 결선하여 각각 1묶음의 파형권선으로 한다. 그리고 6개의 파형권선(제 3권선이라 한다)은 권착된 슬로트 15a를 1슬로트씩 떨어져 6슬로트마다 각 슬로트 15a내의 내주측에서 3번째의 위치(이하 3번지라 한다)와, 4번째의 위치(이하 4번지라 한다)를 교호하게 되도록 권착하고 나머지의 6개 파형권선(제 4권선이라 한다)은 권착된 슬로트 15a를 1슬로트씩 떨어져 6슬로트마다 각 슬로트 15a내의 내주측에서 4번지와, 3번지를 교호하게 되도록 권착한다.

그래서 각각의 동일 슬로트군에는 제 3권선과 제 4권선이 쌍으로 권착되어 있으며 제 4권선은 제 3권선에 대하여 전기각 180도 떨어져서 반전권착되어 있다.

더욱이 각각의 동일 슬로트군에 권착되어 있는 제 1∼제 4권선을 직렬로 결선시켜 4묶음의 고정자권선이 6개 형성된다. 그리고 고정자권선군을 3개씩 교류결선시켜 2개조의 3상 교류권선을 구성하고 있다.

이와같이 이 실시의 형태 3에 있어서도 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형된 절연체 11을 사용하고, 권선어셈블리 35A, 35B의 슬로트 36a에 삽입에 앞서서 그 선단확개형부 11a가 슬로트 36a의 바깥쪽으로 연장된 상태로 절연체 11을 슬로트 36a에 장착되어 있으므로 상기 실시의 형태 1과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 실시의 형태 1에 있어서 고정자권선 3은 연속된 동선재로 되는 소선 6을 파형으로 소정회 권회하여 형성된 권선어셈블리 7A, 7B, 7C로 구성되어 있으므로 소선 6은 슬로트 2a내 및 코일엔드내(슬로트 2a외)에서 불규칙하게 배열되어 있다. 즉 슬로트내에서의 소선 6의 위치 및 슬로트외에서의 소선 6의 위치가 특정되지 않아서 코일엔드가 규칙적으로 배치된 고정자권선을 얻을 수 없는 것이다.

그 결과 코일엔드의 내주면에 큰 凹凸이 생김과 동시에 코일엔드의 높이가 높아진다.

이 고정자를 차량용 교류발전기에 탑재하였을 경우 코일엔드의 내주면의 요철에 기인하는 바람소음 증대의 문제나 코일엔드가 높아지므로 인하여 코일단 누설리액턴스 증대나 통풍저항증대의 문제가 현저하다.

그러나 이 실시의 형태 3에 의한 고정자권선 16은 소선 30을 6슬로트마다 슬로트 15a에 내층과 외층을 교호하게 되도록 권착한 복수의 파형권선으로 구성되어 있으므로 각 파형권선을 구성하는 소선 30의 선회부 30a를 거의 동일한 형상으로할 수 있어 선회부 30a를 둘레방향으로 중첩되게 배열할 수 있다.

그래서 선회부 30a로 구성되는 코일엔드의 내주면 요철을 억제할 수 있어 차량용 교류발전기에 탑재시킬때 코일엔드 내주면의 요철로 인한 바람소음을 감소할 수 있다.

또 4개의 소선 30이 슬로트 15a내에 경방향으로 1열로 배열되고, 선회부 30a가 둘레방향으로 2열로 나란히 배열되어 있다. 이로 인하여 코일엔드를 구성하는 선회부 30a가 각각 경방향으로 2열로 분산되어 있으므로 코일엔드의 고정자철심 15의 단면으로부터의 돌출높이를 낮게할 수 있다.

그 결과 코일엔드의 높이를 낮게할 수 있어 차량용 교류발전기에 탑재시킬때 바람소음을 감소시킬 수 있음과 동시에 코일엔드의 코일단 누설리액턴스가 감소되어 출력효율이 향상된다. 또 직선부 30b가 장방형단면으로 형성되어 있으므로 직선부 30b를 슬로트 15a내에 수용하였을때 직선부 30b의 단면형상이 슬로트 형상에 닮은 형상으로 된다.

이로 인하여 슬로트 15a내에 있어서 소선 30의 점적율을 높일 수 있음과 동시에 소선 30에서 고정자철심 15a로의 연전도를 향상시킬 수 있는 것이다.

또 소선 30을 슬로트마다 슬로트 15a내에서 슬로트 깊이방향으로 내층과 외층을 교호하도록 권착된 1묶음의 권선(제 1권선)이 1슬로트 피치로 6개 배열하여서된 권선군(제 1권선군)과, 소선 30을 6슬로트마다 슬로트 15a내에 슬로트 깊이방향으로 내층과 외층을 교호하게 되도록 하고, 제 1권선과 전기각 180도 떨어져서 반전권착하여 구성된 1묶음의 권선(제 2권선)이 1슬로트 피치로 6개 배열하여서된 권선군(제 2권선군)과의 쌍으로 슬로트 삽입전에 일체로 구성된 권선어셈블리 35A, 35B를 사용하고 있으므로 고정자권선 16의 묶음수의 증가에 용이하게 대응할 수 있는 것이다.

실시의 형태 4

이 실시의 형태 4에서는 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형되고, 저부가 凹상 저부 11c에 성형된 절연체 11A를 사용하고 있다.

또, 다른 구성은 상기 실시의 형태 3과 동일하게 구성되어 있다.

이 실시의 형태 4에서는 우선 절연체 11A가 그 선단확개형부 11a를 슬로트 36a 밖으로 돌출된 상태에서 슬로트 36a에 장착된다.

다음에 2개의 권선어셈블리 35A, 35B를 중첩시켜 슬로트 개구측에서 각 직선부 30b를 각 슬로트 36a내에 삽입한다.

그리고 권선어셈블리 35A, 35B가 절연체 11A의 凹상 저부 11c에 절연체 11A는 도 21에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A, 35B와 함께 슬로트 36a내를 저부측으로 압입되어 드디어는 슬로트 36a의 저부에 도달한다.

이로 인하여 도 22에 표시한 바와같이 절연체 11A의 凹상 저부 11c가 슬로트 36a의 저부형상에 맞게 둘레방향으로 넓혀져 슬로트 36a의 내벽면에 밀착된 상태로 된다. 다음에 권선어셈블리 35A, 35B가 장착된 적층철심 36을 성형장치(도시않음)에 의하여 원통형으로 만곡된다. 그리고 적층철심 36의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 고정자를 얻는다. 따라서 이 실시의 형태 4에 의하면 절연체 11A의 저부가 凹상 저부 11c에 형성되어 있으므로 권선어셈블리 35A, 35B를 슬로트 36a의 저부형상에 맞게 둘레방향으로 넓혀져 슬로트 36a의 내벽면에 밀착된 상태로 된다.

그러므로 절연체 11A가 슬로트 36a내에서 회동함이 없이 절연체 11A의 양측변이 슬로트 깊이방향으로 어긋나게 삽입되는 일도 없다. 그 결과 슬로트 개구부를 구성하는 티스 36b의 돌기부 36c의 한쪽이 노출되는 일이 없어 소선 30과 돌기부 36c와의 접촉으로 인한 절연피막의 손상도 없어진다.

또한 절연체 11A가 고정자 15의 슬로트 15a에서 빠져나오지 않아 절연성이 향상된다.

이와같이 제작된 고정자에 있어서는 절연체 11A의 저부측이 둘레방향으로 팽창되어 슬로트 15a의 저부측 내벽면에 밀접되어 있다.

이로 인하여 절연체 11A의 슬로트 15a내에서의 이동이 규제되고 고정자권선과 고정자철심 사이의 절연성이 장기적으로 확보된다.

또 상기 실시의 형태 4에서는 절연체 11A의 저부가 凹상 저부 11c로 형성되어 있으나 절연체의 저부를 凸상 저부로 하여도, 凹凸저부로 하여 같은 효과를 얻을 수 있다.

실시의 형태 5

이 실시의 형태 5에서는 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 하여 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형되고, 그 선단확개형부 11a가 내향굴곡부 13을 경계로く형으로 성형된 절연체 11B를 사용하고 있다.

또 절연체 11B는 양측변의 한쪽측변에 있어서 외향굴곡부 12 및 내향굴곡부 13의 형성위치가 다른쪽측변에 있어서 외향굴곡부 12 및 내향굴곡부 13의 형성위치에 대하여 저부 11b측으로 떨어져 있으며 한쪽측변의 선단이 다른쪽측변의 선단에 대하여 짧게 형성되어 있다. 또한 양 외향굴곡부 12 사이의 거리가 양 선단확개형부 11a의 선단간의 거리보다도 좁게 되어 있으며, 선단확개형부 11a는 확개형상을 유지하고 있다.

그리고 다른 구성은 상기 실시예 3과 동일한 구성으로 되어 있다. 이 실시의 형태 5에서는 우선 절연체 11B가 그 선단확개형부 11a를 슬로트 36a 밖으로 돌출된 상태에서 슬로트 36a에 장착된다. 이어서 2개의 권선어셈블리 35A, 35B를 중첩시켜 슬로트 개구측에서 각 직선부 30b를 각 슬로트 36a내에 삽입한다.

그리고 권선어셈블리 35A, 35B가 절연체 11B의 저부 11b에 도달하면 절연체 11B는 도 23에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A, 35B와 함께 슬로트 36a내를 저부측으로 압입되어 드디어는 슬로트 36a의 저부에 당접된다.

이 권선어셈블리 35A, 35B의 삽입동작에 따라 절연체 11B의 한쪽측변에 형성된 외향굴곡부 12가 돌기부 36c에서 슬로트 36a내로 들어가서 한쪽측변의 선단확개형부 11a가 내측으로 변형되고 잠시후 다른쪽측변에 형성된 외향굴곡부 12가 돌기부 36c에서 슬로트 36a내로 들어가서 다른쪽측변의 선단확개형부 11a가 내측으로 변형된다. 이어서 한쪽측변이 형성된 내향굴곡부 13이 돌기부 36c에서 슬로트 36a내로 들어가서 한쪽측변의 선단확개형부 11a의 선단측이 슬로트 개구를 막도록 변형되고, 잠시후 다른쪽측변에 형성된 내향굴곡부 13이 돌기부 36c에서 슬로트 36a내로 들어가서 다른쪽측변의 선단확개형부 11a의 선단측이 슬로트 개구를 막도록 변형한다. 이로 인하여 도 24에 표시한 바와같이 절연체 11B의 양 선단부가 슬로트 깊이방향으로 중첩되어 슬로트 개구를 막고있는 것이다.

권선어셈블리 35A, 35B가 장착된 적층철심 36을 성형장치(도시하지 않음)에 의하여 원통형으로 만곡된다. 그리고 적층철심 36의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 고정자를 얻는다.

따라서 이 실시의 형태 5에 의하면 절연체 11B의 양 선단확개형부 11a가 내향굴곡부 13에 의하여 く자형으로 형성되고 한쪽측변의 외향굴곡부 12 및 내향굴곡부 13의 형성위치가 다른쪽측변의 외향굴곡부 12 및 내향굴곡부 13의 형성위치에 대하여 저부 11b측으로 이동되고 한쪽측변의 선단위치가 다른쪽측변의 선단위치에 대하여 저부 11b측으로 이동되므로 절연체 11B가 권선어셈블리 35A, 35B와 함께 슬로트 36a내로 삽입될 때에 양 선단확개형부 11a의 내측으로 넘어지는 시기와 더불어 절연체 11B의 양 선단부가 슬로트 깊이방향으로 중첩되어 슬로트 개구를 막게되는 것이다.

이로 인하여 적층철심 36을 만곡가공할 때에 소선 30의 슬로트 36a에서 튀어나오는 것을 확실하게 억제하여 적층철심 36의 만곡작업성이 향상된다.

또 양 외향굴곡부 12 사이의 거리가 양 선단확개형부 11a의 선단간의 거리보다 좁게되어 있으므로 선단확개형부 11a는 확개형상을 유지하고 권선어셈블리 35A, 35B의 삽입시에 안내기능을 확보할 수 있는 것이다.

또 이와같이 제조된 고정자에 있어서는 슬로트 15a내에 장착된 절연체 11B의 한쪽측변에서 외향굴곡부 12의 절곡선과 내향굴곡부 13의 절곡선과의 형성위치가 다른쪽측변에서 외향굴곡부 12의 절곡선과 내향굴곡부 13의 절곡선과의 형성위치에 대하여 슬로트 저부측으로 이동되고 있으며 다른쪽측변의 선단부가 한쪽측변의 선단부의 슬로트 개구부측에 위치되게 중첩되어서 슬로트 개구부를 막고 있다.

이로 인하여 티스의 돌기부와 고정자권선과의 접촉으로 인한 고정자권선의 절연피막 손상이 억제되어 고정자권선과 고정자철심 사이의 절연성이 장기적으로 확보된다.

실시의 형태 6

이 실시의 형태 6에서는 그 선단측이 외향굴곡부 12를 경계로 외측으로 절곡된 선단확개형으로 성형되고 또 2개의 소선 30을 수용할 수 있는 충분한 깊이로 형성된 절연체 11C를 사용하고 있다.

또 다른 구성은 상기 실시의 형태 3과 같은 구성으로 되어 있다.

이 실시의 형태 6에서는 우선 절연체 11C가 그 선단확개형부 11a를 슬로트 36a 밖으로 돌출된 상태에서 슬로트 36a에 장착된다.

이어서 권선어셈블리 35B를 슬로트 개구측에서 각 직선부 30b를 각 슬로트 36a내로 삽입한다.

그리고, 권선어셈블리 35B가 절연체 11C의 저부 11b에 도달하면 절연체 11C는 권선어셈블리 35B와 함께 슬로트 36a내의 저부측으로 압입되어 드디어는 슬로트36a의 저부에 도달한다.

절연체 11C가 그 선단확개형부 11a를 슬로트 36a 밖으로 돌출된 상태에서 슬로트 36a에 장착된다. 그후 권선어셈블리 35a를 슬로트 개구측에서 각 직선부 30b를 각 슬로트 36a내로 삽입한다.

그리고 도 25에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35A가 절연체 11C의 저부 11b에 도달하면 절연체 11C는 권선어셈블리 35A와 함께 슬로트 36a내의 저부측으로 압입되어 드디어는 권선어셈블리 35B에 도달한다. 이로 인하여 권선어셈블리 35A, 35B 및 절연체 11C가 적층철심 36에 장착된다.

이때 도 26에 표시한 바와같이 권선어셈블리 35B는 절연체 11C에 의하여 적층철심 36에서 절연되고 권선어셈블리 35A는 이미 1개의 절연체 11C에 의하여 적층철심 36으로부터 절연되어 있다. 더욱이 권선어셈블리 35A, 35B 사이가 절연체 11C의 저부 11b에 의하여 절연되어 있는 것이다.

권선어셈블리 35A, 35B가 장착된 적층철심 36을 성형장치(도시하지 않음)에 의하여 원통형으로 만곡시킨다.

그리고 적층철심 36의 양단면끼리를 맞대어 레이저 용접시켜 고정자를 얻는다.

따라서, 이 실시의 형태 6에 의하면 2묶음의 권선군의 단위로, 즉 권선어셈블리 35A, 35B를 하나씩 삽입하고 있으므로 권선어셈블리의 삽입성이 향상된다.

또, 권선어셈블리 35A, 35B 사이에 절연체 11C의 저부 11b가 개재되어 있으므로 절연성이 향상된다.

상기 실시의 형태 3∼6에서는 장방형단면을 가진 동선재를 소선 30으로서 사용하였으나 소선은 장방형단면을 가진 동선재에 한정되는 것이 아니며 예컨데 원형단면을 가진 동선재이어도 되고 또 소선 30은 동선재에 한정되는 것이 아니고 알루미늄선재이이도 된다.

상기 각 실시의 형태에서는 연속되는 소선을 사용하여 성형시킨 권선어셈블리를 사용하였으나 권선어셈블리는 연속되는 소선을 사용하여 성형된 것에 한정되는 것이 아니고 짧은 도체를 연결하여 성형시킨 권선어셈블리를 사용하여도 동일한 효과를 나타낸다.

또 상기 각 실시의 형태에서는 직육면체의 적층철심을 원통형으로 만곡시키고 그 양단면을 맞대어 용접 일체화시켜 고정자철심을 제작하였으나 이와같이 제작된 고정자철심을 원통형의 외층철심에 압입시켜 용접 일체화하여도 된다.

또 상기 각 실시의 형태에서는 교류발전기의 고정자에 관하여 설명하였으나 권선어셈블리를 성형하고 이 권선어셈블리를 슬로트의 경방향에서 삽입하는 형태의 회전전기의 전기자에 본 발명을 적용시켜도 절연성의 향상, 권선의 삽입성의 향상등을 동일한 효과를 나타내는 것은 분명하다.

이 발명은 이상과 같이 구성되어 있으므로 이하에 기재하는 바와같은 효과를 나타낸다.

이 발명에 의하면 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과 상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과, 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자의 제조방법에 있어서 양측변의 선단측이 각각 외향굴곡부를 경계로 외향으로 절곡시켜 형성된 선단확개형부를 가진 U자형의 절연체를 형성시키는 공정과, 소선을 소정의 권선상태로 성형시킨 권선어셈블리를 형성시키는 공정과, 상기 선단확개형부가 슬로트의 개구부에서 돌출되도록 절연체를 슬로트의 각각에 장착하는 공정과, 상기 권선어셈블리를 슬로트의 개구부측에서 선단확개형부를 안내로 하여 절연체내에 삽입하고 그후 권선어셈블리를 절연체와 함께 슬로트내에 압입시키는 공정을 구비한 것이다.

이로 인하여 권선어셈블리의 삽입시에 절연체의 선단확개형부가 안내기능을 하여, 권선어셈블리의 삽입성이 향상되는 회전전기의 전기자 제조방법이 얻어진다.

또 권선어셈블리가 선단확개형부를 슬로트 밖으로 돌출시켜 장착된 절연체내에 삽입되고, 그후 절연체가 권선어셈블리와 함께 슬로트내에 압입되므로 권선어셈블리가 티스의 돌기부에 마찰되어 소선의 절연피막을 손상시키는 것을 억제시켜 우수한 절연성이 확보되는 회전전기의 전기자의 제조방법을 얻을 수 있다.

또, 상기 절연재를 성형시키는 공정에 있어서 선단확개형부가 내향굴곡부를 경계로 く형으로 성형되었으므로 권선어셈블리를 슬로트에 삽입시킬 때에 절연체의 양 선단확개형부가 슬로트 개구를 막도록 변형시킨다.

이로 인하여 권선어셈블리가 절연체에 포위되어 절연성이 향상됨과 동시에 소선의 빠짐을 억제시킨다.

또, 상기 절연체의 한쪽측변에 형성된 외향굴곡부와 내향굴국부의 형성위치가 다른쪽측변에 형성된 외향굴곡부와 내향굴곡부의 형성위치에 대하여 저부측으로 이동되므로 권선어셈블리를 슬로트에 삽입시킬 때에 절연체의 선단확개형부의 변형시기가 양측변에서 어긋나서 다른쪽측변의 선단확개형부 선단이 한쪽측변의 선단확개형부의 변형된 선단의 슬로트 개구측에 위치되어 슬로트 깊이방향으로 중첩되도록 변형된다.

이로 인하여 슬로트 개구가 확실하게 막혀 절연성이 향상됨과 동시에 소선의 빠짐이 방지된다.

또 상기 절연체의 저부의 적어도 일부가 凹상 또는 凸상으로 형성되어 있으므로 권선어셈블리를 슬로트에 삽입시킬 때에 절연체의 저부 凹凸이 슬로트 저부의 형상을 따라 연장되어 절연체의 저부측이 둘레방향으로 팽창되어 슬로트 저부측의 내벽면에 밀착한다. 이로 인하여 절연체의 이동이 규제되고, 절연체의 빠짐이 없게된다.

또 상기 절연체는 복수의 슬로트가 형성된 직육면체의 적층철심에 장착되고, 권선어셈블리가 절연체를 장착시킨 슬로트에 삽입시킨후 적층철심을 원통형으로 만곡시켜 단부끼리를 맞대어 용접일체화 되어 있으므로 원통형 전기자철심의 슬로트 개구폭에 비하여 적층철심의 슬로트 개구폭을 넓게 할 수 있어 절연체 및 권선어셈블리의 삽입성이 향상된다.

또 상기 권선어셈블리는 소선이 슬로트내에 슬로트 깊이방향으로 일렬로 배열되어 수납되도록 구성되어 있으므로 절연체가 권선어셈블리와 함께 슬로트내의저부측으로 압입시킬때 권선어셈블리의 삽입력이 절연체의 저부에만 가해져서 절연체의 양측변이 슬로트 깊이방향에서 어긋나게 슬로트내에 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

이로 인하여 티스의 돌기부의 노출이 방지되고 권선어셈블리가 티스의 돌기부에 마찰되어 소선의 절연피막을 손상시키는 것을 억제할 수 있다.

또한 상기 권선어셈블리는 소선으로 연속도체를 사용하고, 소정 슬로트 피치로 배열되었으며, 또 배열방향과 직교하는 방향으로 교호하게 소정량 엇갈리게 2열로 배열된 직선부를, 선회부에 의하여 연결되어 파형으로 성형된 제 1권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 동일한 개수만큼 배열하여서된 제 1권선군과, 상기 소선으로 연속도체를 사용하고 제 1권선에 대하여 반전하는 파형으로 성형된 제 2권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 동일한 개수만큼 배열하여서된 제 2권선군과의 쌍으로 구성되어 있으므로 권선어셈블리를 중첩하여 슬로트에 삽입함으로써 삽입조건을 변화시키지 않고 전기자권선의 묶음수를 용이하게 증가시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 권선어셈블리를 복수개 중첩시켜 슬로트내에 삽입하므로 권선어셈블리의 삽입공정이 삭감된다.

또 상기 절연체를 슬로트에 장착하는 공정과 권선어셈블리를 슬로트내에 삽입공정과를 교호하게 반복하므로 절연체와 동시에 삽입하는 소선 개수가 감소되어 권선어셈블리의 삽입성이 향상됨과 동시에 권선어셈블리간의 절연성도 확보된다.

이 발명에 의하면 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과, 상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과, 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자에 있어서 상기 절연체는 슬로트의 내벽면과 전기자권선 사이에 개재되고 그 양측변의 슬로트 개구측에 외향굴곡부의 절곡선이 슬로트 길이방향으로 연장되어 있으므로 절연체의 선단측이 슬로트 개구를 막아 전기자권선과 전기자철심과의 절연성이 향상되는 회전전기의 전기자가 얻어지는 것이다.

또 상기 절연체는 그 양측변의 외향굴곡부의 절곡선의 슬로트 개구측으로 내향굴곡부의 절곡선이 슬로트 길이방향으로 연장되어 있으므로 슬로트 개구측이 절연체의 양 선단측에 의하여 막아져서 전기자권선과 전기자철심과의 절연성이 향상된다.

또 상기 절연체의 한쪽측변에 있어서 외향굴곡부의 절곡선과 내향굴곡부의 절곡선의 형성위치가 다른쪽측변에 있어서 외향굴곡부의 절곡선과 내향굴곡부의 절곡선과의 형성위치에 대하여 슬로트 저부측으로 이동되어 있으며, 다른쪽측변의 선단부가 한쪽측변의 선단부의 슬로트 개구부측으로 위치되어 중첩되어 슬로트 개구부를 막고 있으므로 절연체의 양 선단측이 슬로트 깊이방향으로 중첩되어 슬로트 개구부를 막아서 전기자권선과 전기자철심과의 절연성이 더욱 향상된다.

또 상기 절연체는 양측변의 저부측이 둘레방향으로 팽창되어 슬로트의 저부측 내벽면에 밀접되어 있으므로 절연체의 슬로트내에서의 이동이 규제되어 전기자권선과 전기자철심과의 절연성이 장기적으로 확보되는 것이다.

또 상기 전기자권선은 긴 소선을 소정 슬로트 수 떨어진 슬로트에 내.외층을교호하게 권착된 1묶음의 제 1권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 동일한 개수만큼 배열된 제 1권선군과, 긴 소선을 소정 슬로트 수 떨어진 슬로트에 내.외층을 교호하게 되도록 하고 제 1권선에 대하여 전기각 180도 어긋나게 반전권착된 1묶음의 제 2권선이 1슬로트 피치로 소정 슬로트 수와 동일한 개수만큼 배열된 제 2권선군과의 쌍으로서 슬로트 삽입전에 일체로 구성된 적어도 1개조의 권선어셈블리로 구성되어 있으므로 내주면의 둘레방향의 요철이 감소되어 축방향 높이가 낮아진 코일엔드를 구비한 전기자를 얻을 수 있다.

또 상기 전기자권선은 복수조의 권선어셈블리로 구성되고, 슬로트에는 절연체가 복수조의 권선어셈블리를 슬로트의 내벽면에서 절연되도록 1개 수납되어 있으므로 전기자권선과 전기자철심 사이의 절연성이 확보되는 것이다. 또 상기 전기자권선은 복수조의 권선어셈블리로 구성되고 슬로트에는 절연체가 복수조의 권선어셈블리의 각각을 슬로트의 내벽면에서 절연되도록 복수개조 수납되어 있으므로 권선어셈블리간의 절연성이 향상되는 것이다.

Claims (3)

1. 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과, 상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과, 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자 제조방법에 있어서, 양측변의 선단측이 각각 외향굴곡부를 경계로 외향으로 절곡되어 형성된 선단확개형부를 가진 U자형의 절연체를 성형시키는 공정과, 소선을 소정의 권선상태로 성형시킨 권선어셈블리를 형성하는 공정과, 상기 선단확개형부가 슬로트의 개구부에서 돌출되도록 절연체를 슬로트의 각각에 장착하는 공정과, 상기 권선어셈블리를 슬로트의 개구부측에서 선단확개형부를 안내로 하여 절연체내에 삽입하고 그후 권선어셈블리를 절연체와 함께 슬로트내에 압입시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 회전전기의 전기자 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절연체를 성형시키는 공정에 있어서 선단확개형부가 내향굴곡부를 경계로 く자형으로 성형시키는 것을 특징으로 하는 회전전기의 전기자 제조방법.
3. 축방향으로 연장되는 슬로트가 둘레방향으로 복수개 설치된 전기자철심과,상기 슬로트에 삽입되어 전기자철심에 권착된 전기자권선과, 상기 슬로트내에 장착되어 전기자철심과 전기자권선을 절연시키는 절연체를 구비한 회전전기의 전기자에 있어서 상기 절연체는 슬로트의 내벽면과 전기자권선 사이에 개재되고 그 양측변의 슬로트 개구측으로 외향굴곡부의 절곡선이 슬로트 깊이방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 회전전기의 전기자.