KR20070030762A - 다상의 회전식 전기 기기의 고정자 내에 파상의 코일보빈을삽입하는 방법 및 그 고정자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교류발전기 고정자 내에 파상형 코일보빈을 삽입하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:

단계 1 - 자기유도코일 와이어(60)가 결합 세그먼트(72)에 의해 연결되는 일련의 슬롯(71) 내에 형성되고, 각각의 슬롯은 홈(30)의 수용 위치에 끼워 넣어지는 상호 마주보는 두 개의 측면 브랜치(711)를 포함하고, 헤드 브랜치(712)는 상기 두 측면 브랜치(711)를 연결하는, 각각의 자기유도코일(70)을 형성하는 단계;와

단계 2 - 삽입 도구(80) 상에 자기유도코일(70)을 설치하는 단계; 및

단계 3 - 고정자 홈(30) 안으로 나선(73)을 삽입하는 단계.

본 발명에 따르면, 상기 자기유도코일(70)은 동시에 상기 삽입 도구(80) 주변으로 감기며, 상기 자기유도코일의 한정된 순서에 따라 연결되는 나선은 교대로 다른 자기유도코일(70)에 속하게 된다.

다상 회전식 전기 기기, 고정자, 자기유도코일, 코일보빈.

Description

다상의 회전식 전기 기기의 고정자 내에 파상의 코일보빈을 삽입하는 방법 및 그 고정자{METHOD OF INSERTING AN UNDULATING WINDING INTO A STATOR OF A POLYPHASE ROTATING ELECTRICAL MACHINE, AND ASSOCIATED STATOR}

본 발명은 일반적으로 차량의 교류발전기 또는 교류발전기-스타터와 같은 다상 유형 회전식 전기 기기에 관한 것이다.

특히 본 발명은 차량의 교류발전기 또는 교류발전기-스타터 따위의 회전식 전기 기기의 고정자 내에 파상의 코일보빈을 삽입시키는 방법에 관한 것이다. 여기서 고정자는 중앙에 구멍이 난 시트 패키지(sheet package)를 포함하고 있으며, 시트 패키지는 자신의 내부 방사상 정면부 내에 배치되는 다수의 축 방향 관통 홈 및 대칭축을 가진다. 상기 홈들은 방사상으로 층을 이루는 다수의 수용 위치를 제공해주며, 코일보빈은 전도성 와이어로 구성된 다수의 페이즈(phase) 자기유도코일을 포함한다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:

단계 1 - 자기유도코일 와이어가 결합 세그먼트에 의해 연결되는 일련의 슬롯(slot)에 형성되고, 각각의 슬롯은 홈의 수용 위치에 끼워 넣어져야 하는 상호 마주보는 두 개의 측면 브랜치를 포함하고 있으며, 헤드 브랜치는 상기 두 측면 브랜치들을 연결하는, 각각의 자기유도코일을 형성하는 단계.

단계 2 - 삽입 도구 상에 자기유도코일을 설치하는 단계.

단계 3 - 고정자 홈 안으로 나선을 삽입하는 단계.

이러한 유형의 방법은 예를 들어 US A 4 864 715를 통해 알려져 있다. 여기서 각각의 페이즈 자기유도코일은 다수의 나선을 포함하고 있으며, 페이즈들은 피구동 기어(driven gear) 형태로 된 삽입 도구 상에 연속적으로 위치된다. 이어서, 방사상으로 이동할 수 있는 배출 장치를 포함하는 도구의 도움으로 시트 패키지의 홈 내로 삽입된다. 삽입은 페이즈 마다 실현된다.

피구동 기어의 두께는 고정자의 두께와 거의 같다.

이러한 방법을 통해 형성된 고정자는 공기 순환에 강한 저항을 제공하는 매우 밀집된 권선 시트 패키지의 두 측면을 나타낸다. 게다가, 상기 권선은 하나가 다른 것의 높이보다 높은 축 방향 높이를 나타내면서 비대칭성을 나타낸다. 이는 권선의 냉각 공기 순환의 관점에서 단점이 된다.

게다가, 홈을 채우는 비율, 다시 말해 일반적으로 구리로 이루어진 피복이 되지 않은 전도성 와이어 섹션과 홈 테두리와 와이어 사이에 개입하는 홈의 단열체가 장착되는 홈의 채워진 섹션 간의 비율은 더 높아지게 된다. 하지만, 홈 내에 전도성 와이어를 삽입하려면 상당한 작용력이 요구되며, 전도성 와이어들 간의 간섭이 다양하고 빈번하게 발생하기 때문에 특정 조건 하에서는 제품의 질이 떨어질 수 있다.

특히, 마지막으로 삽입된 페이즈는 앞서 삽입된 페이즈를 밀어내야 한다. 작동력은 한 페이즈에서 다른 페이즈로 잘 전달되지 않는다.

이러한 점이 특정 조건 하에서는 제품의 질에 해를 끼치는 요인이 될 수 있다.

본 발명은 상기 단점을 개선하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 방법은 자기유도코일을 설치하는 단계 2가 원통형의 삽입 도구 상에서 실현되며, 각각의 자기유도코일은 삽입 도구 주위에서 다수의 나선을 구성하며, 상기 나선들은 정해진 순서로 상호 겹쳐지는 것과, 또한 자기유도코일이 동시에 삽입 도구 주변으로 감기며, 상기 자기유도코일의 정해진 순서에 따라 연결되어 놓이는 나선들은 교대로 다른 자기유도코일에 속하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 고정자 홈 내에 나선을 삽입하는 단계 3은 상기 자기유도코일의 순서와 역순으로 실현되며, 나선들의 측면 브랜치들은 차차 방사상으로 좀더 내부 쪽의 위치를 차지하게 된다.

본 발명의 의해, 모든 페이즈가 동시에 삽입될 수 있으며, 홈을 채우는 비율을 증대시킬 수 있는데, 이는 고정자의 홈 쪽으로 삽입 도구의 나선들을 전달하는 동안 홈 내에서의 측면 브랜치들의 위치 고정이 잘 제어되기 때문이다.

게다가, 동일한 삽입 도구가 상이한 길이의 시트 패키지를 가지는 고정자들을 위해 사용될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 자기유도코일의 순서는 동일한 일련의 시퀀스를 포함하며, 각각의 시퀀스는 각각의 자기유도코일의 나선으로 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 슬롯은 삽입 도구의 대칭축에 평행이거나 또는 상기 축에 대해 약간 경사진 측면으로 삽입 도구 상에서 확장된다.

게다가, 홈 내에 자기유도코일을 삽입하는 단계 3은 고정자의 대칭축을 따라, 즉 축 방향으로의 삽입 도구의 이동을 통해 실현된다.

동일한 슬롯의 측면 브랜치들은 현저하게 일직선인 것이 바람직하며 서로 평행을 이루는 것이 좋다.

슬롯의 헤드 브랜치들은 휘어지는 것이 좋으며, 고정자의 제 1 축 방향 측면의 권선을 형성하는 것이 바람직하다.

휘어진 형태를 나타내는 결합 세그먼트들은 와이어를 따라 이웃한 두 개의 슬롯을 각각 두 개의 측면 브랜치에 연결해주며, 이 세그먼트들은 제 1 축방향 측면 권선에 상반되어 놓이는 고정자의 제 2 축방향 측면 권선을 형성한다. 본 발명에 의해, 권선의 내부와 외부 간의 공기 통행이 보장되며, 비대칭 또는 대칭 형태를 나타내는 권선을 획득할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 헤드 브랜치 및/또는 단계 1에서 형성된 결합 세그먼트는 홈 채우기 비율을 높이기 위해서 자기유도코일을 따라 상승하거나 또는 하강하는 높이를 제공한다.

이 경우, 홈 바닥부와 방사상으로 외부에 있는 위치로 삽입되는 측면 브랜치들의 나선들은 헤드 브랜치를 가지며 및/또는 방사상 내부 위치를 차지하는 측면 브랜치들의 나선들보다 비교적 더 높은 높이를 제공하는 결합 세그먼트를 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 단계 3 이후 내부 쪽으로 결합 세그먼트 및/또는 헤드 브랜치들을 기울여서 권선을 형성하는 단계 4를 포함한다.

상기 방법은 교대로 단계 3 이후, 외부 쪽으로 결합 세그먼트 및/또는 헤드 브랜치들을 기울여서 권선을 형성하는 단계 4를 포함한다.

게다가, 상기 방법은, 단계 1과 단계 2 사이에서, 다른 와이어들과 교차하는 상기 와이어의 구역 내에 또는 동일 와이어의 다른 구역 내에 와이어를 국부적으로 형성하는 단계 1'를 포함한다. 이 단계는 자기유도코일이 고정자 내에 삽입된 후 발생한다.

와이어의 국부적 형성 단계는 와이어의 섹션을 국부적으로 변형시키거나 또는 와이어를 국부적으로 휘게 함으로써 이루어진다.

이 경우, 와이어의 국부적 형성 단계는 결합(binding), 펀칭(punching) 또는 철하기(stitching)를 통해 실현된다.

와이어는 둥근 섹션을 제공하며, 홈은 원주상으로 와이어의 직경의 배에 해당하는 폭을 갖는 것이 바람직하다.

가능한 실시예에 있어서, 홈들은 와이어의 직경에 상응하는 원주 폭을 지니며, 방사상으로 가장 안쪽 위치를 차지하는 브랜치는 홈의 내부에서 다른 위치들을 차지하는 브랜치들을 고정할 수 있도록 원주 방향을 따라 확장 변형된다.

가능한 또 다른 실시예에 있어서, 홈들은 적어도 와이어의 두 직경과 동일한 원주 폭을 지니며, 두 개의 축 방향 철각보(redan)에 의해 마주보는 두 측면에서 부분적으로 폐쇄된 개방구를 한쪽 방사상 내부 측면에서 지닌다. 홈을 차지하는 브랜치는 홈의 내부 측면의 철각보 상에서 평평한 지지 철편을 통해 개방구의 내부에서 고정된다.

게다가, 홈들은 와이어의 직경의 배에 해당하는 방사상 깊이를 지닌다.

코일보빈은 단순한 파상형이거나 분할된 파상형일 수 있다.

본 발명의 두 번째 특징으로서, 본 발명은 차량의 교류발전기 또는 교류발전기-스타터와 같은 다상 회전식 전기 기기의 고정자에 관한 것이다. 상기 고정자는 대칭 축을 제공하는 중앙에 구멍이 난 시트 패키지, 방사상으로 층을 이루는 다수의 수용 위치를 각각 제공하는 시트 패키지의 방사상 내부면에 배열된 축 방향 횡단 홈, 그리고 전도성 와이어로 각각 구성된 다수의 페이즈 자기유도코일을 포함하는 코일보빈을 포함하고;

각각의 자기유도코일의 와이어는 결합 세그먼트를 통해 연결되는 일련의 슬롯 내에 형성되고, 각각의 슬롯은 홈의 수용 위치로 각각 삽입되는 상호 마주한 두 개의 측면 브랜치를 포함하고, 헤드 브랜치는 두 측면 브랜치를 연결해주고;

각각의 자기유도코일은 고정자 주위에서 다수의 나선을 구성하며;

자기유도코일의 나선은 미리 정해진 순서로 홈 내에 삽입되며, 상기 나선들의 측면 브랜치들은 점진적으로 방사상 내부 쪽의 위치를 차지하게 되며;

상기 정해진 순서 내에서 연결되어 놓이는 나선이 교대로 서로 다른 자기유도코일에 속하게 되는 것을 특징으로 한다.

정해진 순서는 일련의 동일한 시퀀스를 포함하는 것이 좋으며, 각 시퀀스는 각 자기유도코일의 나선으로 구성된다.

동일 슬롯의 측면 브랜치들은 현저하게 직선을 이루며, 상호 간에 평행을 이룬다.

예를 들어, 슬롯의 헤드 브랜치들은 아치 모양을 이루며, 고정자의 제 1 축 방향 측면 권선을 형성하게 된다.

게다가, 아치 모양의 형태를 나타내는 결합 세그먼트들은 와이어를 따라 두 측면 브랜치를 두 개의 인접한 슬롯에 연결해준다. 세그먼트들은 고정자의 제 1 축 방향 축 권선에 대립하여 놓이는 제 2 축 방향 측면 권선을 형성한다.

본 발명의 한 변형예에 따르면, 결합 세그먼트 및/또는 권선을 구성하는 헤드 브랜치들은 내부 쪽으로 기울어진다.

교대로, 결합 세그먼트 및/또는 권선을 구성하는 헤드 브랜치들은 외부 쪽으로 기울어진다.

와이어는 다른 와이어와 교차하는 자신의 구역 내에서 또는 자신의 다른 구역 내에서 국부적으로 형성되는 것이 좋다.

이 경우, 와이어가 국부적으로 형성되면 와이어의 섹션이 국부적으로 변형되거나 또는 와이어가 국부적으로 휘어지게 된다.

와이어의 국부적 형성은 결합, 펀칭, 철하기를 통해 실현되는 것이 좋다.

본 발명의 또 다른 한가지 특징에 따르면, 와이어는 둥근 섹션을 지니며, 홈은 원주상으로 와이어의 직경 대비 배수의 폭을 지닌다.

본 발명의 한 변형예에 있어서, 홈은 와이어의 직경에 상응하는 원주 폭을 제공하고, 방사상으로 가장 안쪽 위치를 차지하는 브랜치는 홈의 내부에서 다른 위치들을 차지하는 브랜치들을 고정할 수 있도록 원주 방향을 따라 확장 변형된다.

본 발명의 또 다른 변형예에 있어서, 홈은 적어도 두 와이어의 직경과 동일한 원주 폭을 제공하고, 홈은 두 개의 축 방향 철각보에 의해 마주보는 두 측면에서 부분적으로 폐쇄된 개방구를 한쪽 방사상 내부 측면에서 제공하고, 홈을 차지하는 브랜치들은 홈의 내부 측면의 철각보 상에서 평평한 지지 철편을 통해 개방구의 내부에서 고정된다.

게다가, 홈은 와이어의 직경의 배에 해당하는 방사상 깊이를 제공한다.

즉, 코일보빈은 단순한 파상형이거나 또는 분할된 파상형일 수 있다.

물론 상기된 모든 특징들은 결합되어 나타날 수도 또는 단독으로 나타날 수도 있다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점들은 첨부된 도면들과 함께 더욱 명확하게 드러날 것이다. 그렇다고 해서 본 발명이 아래에 기술되는 내용에 한정되는 것은 전혀 아니다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래기술의 방법에 따라 그리고 본 발명의 방법에 따라 획득된 고정자의 일부를 나타내는 축 방향 도면,

도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 고정자의 사시도,

도 3은 단계 1 형성 후의 도 1b 및 도 2b에 도시된 고정자의 페이즈 자기유도코일을 전개한 도면,

도 4는 도 1b 및 도 2b의 세 개의 고정자의 페이즈 자기유도코일을 전개한 도면으로서, 삽입 후의 고정자 내에서의 상기 세 개의 자기유도코일의 교차 구역을 나타내고 있으며, 표시된 원들은 국부적 형성 구역을 나타내는 도면,

도 5는 단계 2인 삽입 도구 상에 자기유도코일을 설치한 후의 삽입 도구의 측면도,

도 6은 도 5의 화살표 방향 VI에 따른 사시도,

도 7a 및 도 7b는 삽입 도구의 축 방향 이동을 통해 고정자 홈 내에 나선을 삽입하는 단계 3을 나타내는 도면,

도 8은 시트 패키지 및 단계 3에서의 삽입 도구의 측면도,

도 9는 도 8의 화살표 방향 IX에 따른 사시도,

도 10은 본 발명에 따라 획득된 고정자의 측면도,

도 11a, 11b 및 11c는 각각 와이어의 직경에 상응하는 폭을 지닌 본 발명에 따른 고정자의 홈 섹션, 와이어의 두 직경에 상응하는 폭을 지닌 본 발명에 따른 고정자의 홈 섹션 및 종래기술에 따른 고정자의 홈 섹션을 나타내는 도면들이다.

본 발명에 따른 방법은 차량의 교류 발전기 또는 교류 발전기-스타터의 고정 자(1) 내에 삽입하는 파상 형태의 코일보빈(50)에 적용된다.

고정자(1)는 축 방향 대칭축(20)을 갖는 원통형 시트 패키지(10) 형태의 몸체를 포함하며(도 10), 시트 패키지(10)의 방사상 내부면(11)에 배열되는 축 방향 홈(30)을 포함한다. 이 홈(30)은 톱니라고 불리는 축 방향 리브(35)에 의해 상호 분리된다(도 11a, 11b).

홈이 시트 패키지(10)의 축 방향 전체 길이 상에서 확장되고, 서로 대립되는 축 방향 두 단부에서 내부 측면으로부터 방사상으로 개방되기 때문에, 홈(30)은 중앙에 구멍이 뚫린 시트 패키지(10)를 축 방향으로 양쪽에서 관통하게 된다. 각각의 홈(30)은 방사상으로 층을 이루는 다수의 수용 위치를 제공한다.

코일보빈(50)은 전도성 와이어(60)로 구성된 다수의 페이즈 자기유도코일을 포함하고 있다 (도 3 및 도 4). 와이어는 예를 들어 에나멜 따위의 절연체로 뒤덮인 구리선이다. 각각의 페이즈 자기유도코일(70)은 다수의 나선(73)을 포함하며, 하나의 나선은 고정자 몸체의 한 바퀴에 상응한다.

이미 알려진 것처럼, 도 2b에 도시된 홈의 절연체는 와이어와 홈 가장자리 사이에 끼워 넣어진다.

와이어(60) 및 페이즈 자기유도코일(70)은, 예를 들어 도 2b 및 도 10에서 볼 수 있듯이, 시트 패키지(10)의 외부에서 권선(40, 40')을 형성한다. 이 권선들은 본 발명에 따른 삽입 방법 덕분에 환기가 잘 되며 고밀도일 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:

단계 1 - 각각의 자기유도코일(70)을 형성하는 단계,

단계 2 - 삽입 도구(80) 상에 자기유도코일(70)을 설치하는 단계,

단계 3 - 고정자의 홈(30) 내로 나선(73)을 삽입하는 단계.

제 1 단계에서, 자기유도코일 와이어(60)는, 도 3에 도시된 것처럼, 결합 세그먼트(72)를 통해 연결되는 일련의 슬롯(71)으로 형성된다. 각각의 슬롯(71)은 한 홈의 수용 위치로 삽입되는 상호 마주하는 두 개의 측면 브랜치(711)를 포함하고 있으며, 하나의 헤드 브랜치(712)가 상기 두 측면 브랜치(711)를 연결해준다.

각각의 홈은 여러 레벨로 방사상으로 층을 이루는 다수의 측면 브랜치 수용 위치를 제공해준다(도 11a 내지 도 11c). 결합 세그먼트(72) 및 헤드 브랜치(712)는 더욱 고밀도의 권선(40, 40')을 만들기 위해서 그리고 공기가 용이하게 통과하도록 기울어진 형태를 나타낸다.

여기서 세그먼트(72) 및 브랜치(712)는 평평한 정상부를 지닌 V자 형태를 띠게 된다.

제 2 단계에서, 자기유도코일 설치가, 도 5에 도시된 것처럼, 원통형 도구 상에서 실현된다. 각각의 자기유도코일(70)은 삽입 도구(80) 주위에서 다수의 나선(73)을 구성한다. 와이어(60) 및 페이즈 자기유도코일(70)은 US A 4 864 715의 피구동 기어(driven gear) 형태의 도구에서보다 더 잘 정리되며 지지된다.

제 3 단계에서, 나선(73)은 정해진 순서로 겹쳐진다.

이러한 단계들로 인해 자기유도코일을 단 한 번에 축 방향으로 삽입할 수 있으며, 또는 여러번에 걸쳐 삽입할 수 있다.

제 3 페이즈에서, 고정자(1) 홈(30) 내로 나선(73)을 삽입하는 것은 도 구(80)에 의해 자기유도코일의 순서와 역순으로 실현된다. 나선(73)의 측면 브랜치(711)는, 도 7a 및 도 7b 상에 도시되었듯이, 나선(73)이 삽입됨에 따라 점점 더 방사상 안쪽 위치를 점진적으로 차지하게 된다.

이처럼, 규칙적인 삽입이 실현될 수 있다. 또는, 불규칙한 삽입이 실현될 수도 있다. 어쨌든 삽입은 제어되면서 실현된다.

삽입 도구(80)가 자신의 축 방향 대칭축과 평행으로 놓인 다수의 핑거(finger)(81)를 포함하고 있는 것을 도 5 상에서 볼 수 있다. 핑거는 도구의 축 방향 상부 측면에서 회전된 자유 단부를 지닌 채 원형으로 배치되어 있으며, 간격(gap)(82)을 통해 분리된다.

단계 2에서 자기유도코일의 설치 시, 자기유도코일(70)은 각각의 슬롯(71)의 측면 브랜치(711)가 상기 간격(82) 내에 배치될 수 있도록 삽입 도구 상에 배치되며, 주로 원의 외부에서 확장된다. 헤드 브랜치(712)는 원에서 내부 측면을 통해 측면 브랜치를 연결해주며, 결합 세그먼트(72)는 원에서 외부 측면을 통해 슬롯들을 연결해준다.

나선(73)은 핑거(81)의 자유 단부 상에서 도구(80)의 상부 측면을 통해서 끼워넣어지며, 또한 삽입 도구(80)의 대칭축과 평행하게 겹쳐진다. 먼저 형성된 나선은 도구의 하부 측면에 배치되며, 나중에 형성된 나선은 도구(80)의 상부 측면에 배치된다.

상기 간격(82)의 수는 홈(30)의 수와 동일하다.

단계 3에서, 나선(73)은 삽입 도구에서 시트 패키지(10)로 옮겨진다. 나 선(73) 슬롯(71)의 측면 브랜치(711)는 시트 패키지(10)의 주위에서 규칙적으로 분포된 다수의 홈(30) 내로 끼워 넣어지고, 상기 홈은 동일한 수의 다른 홈(30)에 의해 상호 분리된다. 헤드 브랜치(712)는 시트 패키지(10)의 제 1 축 방향 측면의 권선(40)을 형성하며, 결합 세그먼트(72)는 제 1 축 방향 측면 권선과 상반되는 위치에 놓인 시트 패키지(10)의 제 2 축 방향 측면 권선(40')을 형성한다.

나선(73)은 동심원을 그리며 홈(30) 내로 삽입된다. 먼저 삽입된 나선(73)은 홈 바닥의 외부에서 방사상으로 배치되며, 나중에 삽입된 나선(73)은 홈의 개방구 부분에 있는 시트 패키지(10)의 내부에서 방사상으로 배치된다.

본 발명의 한가지 특징에 따르면, 자기유도코일(70)은 단계 2와 동시에 삽입 도구(80)의 주위에서 감기며, 그 결과 자기유도코일의 정해진 순서에 따라 이어져 놓이는 나선(73)이 교대로 상이한 자기유도코일(70)에 속하게 된다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 자기유도코일의 순서는 일련의 동일한 시퀀스를 포함하며, 각각의 시퀀스는 각각의 자기유도코일(70)의 하나의 나선(73)으로 구성된다.

단계 3에서 홈(30) 내로 나선(73)을 삽입 후, 고정자 내에서 외부에서 내부 쪽으로, 각각의 자기유도코일(70)의 나선(73)을 포함하는 제 1 나선(73) 시리즈와, 이어서 제 1 나선 시리즈와 동일한 제 2 나선 시리즈, 그 다음 제 3 나선 시리즈 등등이 배열된 것을 볼 수 있다.

주어진 자기유도코일(70)의 나선의 측면 브랜치(711)에 의해 메워진 홈(30)은, 동일한 시리즈의 부분을 이루는 다른 자기유도코일(70)의 나선의 측면 브랜 치(711)를 통해 메워진 홈(30)에 대해, 각을 이루어 떨어져 있다.

이처럼, 권선(40, 40')에 있어서, 동일 시리즈의 헤드 브랜치(712) 및 나선의 결합 세그먼트(72)는 도 2b에서 볼 수 있듯이 방사상으로 줄지어 있지 않고, 반대로 상호 간에 각을 이루어 떨어져 있다.

헤드 브랜치(712) 및 나선의 결합 세그먼트(72)는 권선(40, 40') 내에서 회전식 전기 기기의 냉각 공기 순환에 상반되는 고밀도 블록(block)을 구성하지는 않는다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도 5에서 볼 수 있듯이, 나선(73)이 삽입 도구(80) 상에서 일단 감기고 나면, 슬롯(71)은 삽입 도구(80)의 대칭축과 평행이거나 또는 상기 축에 대해 약간 기울어진 측면으로 확장된다.

상기 특징이 특히 중요하다. 왜냐하면 홈(30) 내로 자기유도코일(70)을 삽입하는 단계 3이 고정자(1)의 대칭축(20)을 따라, 다시 말해 축 방향으로 삽입 도구(80)가 이동됨으로써 실현되기 때문이다.

핑거(81)는 도구(80)의 외부 직경을 한정하고, 이 직경은 시트 패키지(10)의 내부 직경보다 약간 작다.

도 7a 및 7b에서 볼 수 있듯이, 도구(80)는 핑거(81) 외에도 핑거(81)를 통해 구성된 원통의 중앙에서 축 방향으로 이동할 수 있는 머쉬룸(mushroom)(83)을 포함하고 있다. 머쉬룸(83)은 핑거(81)를 통해 구성된 원통의 내부 직경과 거의 동일한 외부 직경을 가진다.

삽입 도구(80)는 고정자(1)의 축 방향 제 2 측면 아래에 배치되며, 자신의 상부 단부는 위쪽을 향해 놓인다.

도구(80)는 도 7a, 7b의 축(20)을 따라 나선(73)을 삽입하기 위해서 위쪽을 향해 축 방향으로 이동하고, 핑거(81) 및 머쉬룸(83)은 측면 브랜치(711)가 홈(30) 내로 삽입되는 제 1 페이즈가 진행되는 동안 사이에 축 방향으로 평행이동하며, 제 2 페이즈가 진행되는 동안에는 핑거(81)는 움직이지 않는 반면, 머쉬룸(83)은 이동을 계속한다.

제 1 페이즈가 진행되는 동안, 머쉬룸(83)은 핑거(81)와 동일한 속도로 이동한다. 측면 브랜치(711)는 바닥부분을 통해 홈(30) 내로 침투하며, 홈(30)을 따라 위쪽을 향해 슬라이딩한다. 상응하는 홈(30) 내로 우선 맞물리는 것은 핑거(81)의 외부 쪽으로 바로 확장되는 각각의 측면 브랜치(711) 부분이며, 이어서 위쪽으로의 삽입 도구(80)의 이동과 함께 점진적으로 핑거로부터 결합 세그먼트(72)에 이르기까지 모든 측면 브랜치(711)가 홈 내로 맞물리게 된다.

핑거(81)의 자유 단부가 제 1 측면 쪽으로 향하는 시트 패키지(10)의 축 방향 면에 도달하면 제 1 페이즈가 끝난다.

핑거(81)는 움직이지 않고, 머쉬룸(83)은 이동을 계속하여, 그 결과 머쉬룸은, 도 9에서 볼 수 있듯이, 헤드 브랜치(712)를 위쪽을 향해 축방향으로 밀어낸다.

머쉬룸(83)은 가장 낮게 위치된 나선(73)을 헤드 브랜치(712) 상으로 직접 밀어낸다. 상기 헤드 브랜치(712)은 상기 작동력을 더 높이 위치한 나선 쪽으로 전달한다. 즉, 머쉬룸(83)이 나선(73) 전체를 밀어내고, 나선은 단 한 번의 작용으로 모두 홈 내에 삽입된다.

이러한 움직임은 이중 효과를 가지게 된다. 상기 움직임을 통해서 헤드 브랜치(712)는 핑거(81)의 자유 단부 위쪽으로 움직이게 되고, 브랜치는 시트 패키지(10)의 축 방향 연장선 내에 위치하게 된다. 위쪽에 위치한 나선 브랜치(73)는 제 1 헤드 브랜치를 움직이게 하며, 아래 쪽에 위치한 나선 브랜치(73)는 제 2 헤드 브랜치를 움직이게 한다.

또한 상기 움직임을 통해 시트 패키지(10)의 제 2 측면 위치에서 결합 세그먼트들이 차단되어 권선(40')을 형성하기 위해서 결합 세그먼트(72)는 축 방향으로 끌어 당겨진다.

자기유도코일(70)의 슬롯(71)은 일반적으로 삽입 도구(80)의 대칭축과 거의 평행한 면 내에서 삽입 도구 상에 배치되기 때문에, 측면 브랜치(711)가 홈(30) 내로 삽입될 때 그리고 헤드 브랜치가 핑거(81)의 자유 단부 위쪽에서 움직일 때 측면 브랜치(711)는 비틀림(torsion)의 영향을 거의 받지 않는다.

게다가, 삽입 도구(80) 주변부에서 행해지는 나선의 배열을 통해 머쉬룸(83)의 밀어내는 작용력을 대단히 효율적으로 머쉬룸에서 가장 멀리 떨어진, 다시 말해 삽입 도구(80) 상에서 가장 위쪽에 배치된 나선(73) 쪽으로 전달할 수 있게 된다.

이를 위해, 나선(73) 자기유도코일의 순서를 통해 나선의 각각의 헤드 브랜치(712)는 적어도 두 개 이상의 상부 나선 헤드 브랜치(712) 상에서 지지될 수 있으며, 상기 두 개의 헤드 브랜치(712) 각각은 더 높은 상부의 또 다른 두 개의 나선 헤드 브랜치(712) 상에서 지지된다. 그리고 계속해서 이러한 지지가 이어진다. 밀어내는 작용력은 이처럼 삽입 도구 주위에서 원주상으로 매우 잘 분할되어 진다.

모든 자기유도코일(70)이 단 한 번의 작용으로 삽입되기 때문에, 머쉬룸은 헤드 브랜치(712)에 상당한 추진 작용력을 가할 수 있어야 한다. 이를 위해, 삽입 도구(80)는 두 개의 작동기(actuator) 즉, 위쪽으로 머쉬룸을 밀어내는 하나의 하부 작동기와 위쪽으로 머쉬룸을 끌어당기는 하나의 상부 작동기를 갖추고 있다. 머쉬룸(83)은 이처럼 좋은 조건 하에서 헤드 브랜치(712)를 설치하는데 필요한 파워를 지니고 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 헤드 브랜치(712) 및 단계 1에서 형성된 결합 세그먼트(72)는 자기유도코일(70)을 따라 증가하거나 또는 감소하는 축 방향 높이를 가진다.

도 3에서 볼 수 있듯이, 단계 1의 마지막 시기에서 자기유도코일(70)은 길이방향을 따라 확장되고, 측면 브랜치(711)는 모두 현저하게 횡단으로 확장되며, 이들은 모두 길이방향으로 정렬된 상태에서 상호 간에 평행으로 배치된다.

슬롯(71)의 헤드 브랜치(712)는 모두 동일한 정렬 측면에 배치되며, 아치 모양으로 휘게 된다. 헤드 브랜치는 측면 브랜치(711)의 측면에서 오목한 양상을 띤다.

결합 세그먼트(72)는 헤드 브랜치(712)의 반대편 정렬측면 상에 배치되며, 측면 브랜치(711) 쪽으로 놓여진 오목면(concavity)에서 아치형 형태를 나타낸다.

도 3에서 확인할 수 있듯이, 모든 측면 브랜치(711)는 동일한 횡단 길이를 나타낸다. 하지만 아치형 헤드 브랜치(712) 및 결합 세그먼트(72)의 축 방향 높이 는 자기유도코일(70)을 따라 변한다. 아치형 헤드 브랜치(712) 및 결합 세그먼트(72)의 축 방향 높이란 횡단 방향을 따라 고려되는 높이를 말한다.

게다가, 줄지어서 연달아 있는 두 측면 브랜치(711)를 분리하는 종단 간격을 일컫는 폴 피치(pole pitch)는 자기유도코일(70) 전체를 따라 일률적으로 드러난다. 예외적으로, 두 개의 측면 브랜치(711)는 자기유도코일(70)의 등방성 포인트(isotropic point)에서 상이한 하나의 피치를 통해 분리될 수 있다.

홈(30) 안으로 먼저 삽입되며, 그 측부 브랜치(711)가 홈(30)의 바닥으로부터 방사상 외부 위치로 삽입되는 나선(73)은 단계 1의 말미에서 헤드 브랜치(712) 및 나선(73)의 높이보다 비교적 더 큰 횡단 높이의 결합 세그먼트(72)를 지니게 된다. 상기 나선(73)의 측면 브랜치(711)는 방사상으로 내부 위치를 차지한다.

도 1에 있어서, 모든 헤드 브랜치(712)와 동일 나선(73)의 결합 세그먼트(72)는 동일한 높이를 나타낸다.

상기 높이는 자기유도코일(70)을 따라 한 나선(73)에서 다음 나선으로 일정하게 감소한다.

브랜치(711) 그 내부로 삽입되는 홈(30)의 개방구 사이의 간격에 상응하는 일정한 간격을 브랜치(711) 사이에 배열할 수 있도록 자기유도코일 전체에 대해 동일한 폴 피치를 유지하는 것이 필요하다.

헤드 브랜치(712) 및 동일한 자기유도코일의 상이한 나선(73)에 대한 결합 세그먼트(72) 사이의 높이의 차이가, 외부 나선의 연속 측면 브랜치(711)가 홈(30)의 바닥에 배치되며, 내부 나선의 측면 브랜치(711)보다 상호 간에 더 떨어져 있는 현상을 보상해 주며, 상기 브랜치는 홈(30)의 입구에 배치된다.

시트 패키지(10) 내에 나선이 삽입되면, 헤드 브랜치(712) 또는 두 개의 외부 브랜치(711)를 연결하는 결합 세그먼트(72)는 헤드 브랜치(712) 또는 두 개의 내부 브랜치(711)를 연결하는 결합 세그먼트(72)보다 더 개방될 것이다. 더 많이 개방된 결합 세그먼트는 평평하게 될 것이고, 그 결과 헤드 브랜치(712) 또는 두 개의 내부 브랜치(711)를 연결하는 결합 세그먼트(72)와 동일한 높이에 도달할 것이다.

이처럼 권선이 획득되며, 권선의 모든 요소들은 도 2b에서 볼 수 있듯이 동일한 축 방향 높이를 지닌다.

외부 및 내부 나선 브랜치(711)들 사이의 간격 차이를 보상하며, 상술한 바와 같이 자기유도코일을 따라 늘어선 나선(73)의 횡단 높이에 대한 변화는 다층으로 형성된 권선을 획득하도록 하는 역할을 수행하는 나선의 횡단 높이에 관련된 또 다른 변화와 결합될 수 있다.

나선들의 횡단 높이에 대한 변화에 부가되는 상기 또 다른 변화는 헤드 브랜치(712)나 또는 동일 권선의 결합 세그먼트(72)가 외부로부터 내부 쪽으로 증가하거나 감소하는 높이를 지닌다는 사실을 나타낸다. 도 1a 상에 도시된 종래기술에 따른 고정자는 이와 같은 헤드 브랜치(712) 층 형성과 권선의 결합 세그먼트(72)를 지니고 있다. 이러한 권선의 형태가 냉각을 용이하게 해준다.

단계 3 이후에 내부 또는 외부를 향한 결합 세그먼트(72) 및/또는 헤드 브랜치(712)의 기계적 경사를 통해 권선을 형성하는 단계인 단계 4를 첨가하면서 그 권 선들이 동일한 높이의 요소들로 구성되는 고정자에 입각하여 비슷한 결과가 획득될 수 있다.

상기 경사는 내부 또는 외부를 향해 방사상으로 이동되며, 결합 세그먼트(72) 및/또는 헤드 브랜치(712)를 변형시키는 이음매의 도움으로 실현된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 단계 1 및 단계 2 사이에서 단계 1'를 포함한다. 상기 단계 1'는 고정자 내에 일단 자기유도코일이 삽입되면 다른 자기유도코일(70)의 와이어(60)가 교차하도록 되어 있는 와이어의 구역(61) 내에서 또는 동일 와이어의 다른 구역 내에서의 와이어(60)의 국부적 형성 단계이다.

상기 구역들은 도 4 상에서 원으로 표시된다.

와이어(60)의 국부적 형성이란 와이어(60)의 섹션을 국부적으로 변형시키거나 또는 와이어(60)를 국부적으로 휘게 하는 것이다.

이러한 변형은 한정된 방향에서 섹션을 덜 두껍게 만들기 위해서, 하지만 전류가 통하는 전체 섹션을 감소시키지 않으면서 섹션을 국부적으로 평평하게 만들 것을 그 목적으로 한다. 와이어(60)의 교차 구역(61)은 상기 한정된 방향을 따라 겹쳐지며, 그 결과 상호 쌓이게 된 두 개의 와이어(60)의 면적이 축소된다. 둥근 섹션을 지닌 와이어(60)의 경우, 평평하게 만들면 일반적으로 타원형 섹션이 형성된다.

상기 구역(61)의 평평함은 적당한 핀셋의 도움으로 집어서 실현될 수 있으며, 또는 적당한 주형을 갖춘 프레스를 이용한 금형작업(die)을 통해서, 또는 회전 식 도구를 이용하여 밀링작업(knurling)함으로써 실현될 수 있다.

와이어의 구역(61)에 국부적 곡선을 부여함으로써 권선(40)의 여유로운 공간으로 와이어의 교차점이 밀려 놓일 수 있다. 상기 공간은 와이어(60)의 교차를 허용하기에 충분한 공간이다.

상기 곡선은 와이어 상에서 견인작업을 통해 와이어를 국부적으로 변형시키는 후크(hook)의 도움으로 실현된다.

와이어(60)는 전형적으로 둥근 섹션을 지니고 있다. 홈(30) 내에서 측부 브랜치(711)의 배열을 용이하게 하고, 홈 내에의 구리의 비중을 증대시키기 위해서, 원주상으로 와이어의 직경의 배수에 해당하는 홈(30)의 폭이 선택된다.

상기 폭은 일반적으로 와이어(60) 직경의 한 배 또는 두 배에 해당한다. 또는, 홈의 폭은 와이어 직경의 두 배 이상일 수 있는데, 예를 들어, 직경의 세 배 또는 네 배에 해당할 수 있다.

홈(30)이 와이어(60)의 직경에 해당하는 원주상의 폭을 지닌 경우, 방사상으로 제일 내부에 있는 위치를 차지하는 측면 브랜치(711), 다시 말해 시트 패키지(10)의 내부 주변부로부터 가장 가까이 있는 측면 브랜치는 도 11a에서 볼 수 있듯이 원주상의 방향을 따라 확장 변형된다. 상기 측면 브랜치(711)는 홈과 마주보는 두 방사상 표면상에 지지되며, 홈(30) 내의 위치에서 차단된다. 다른 위치를 차지하는 측면 브랜치(711)는 이처럼 홈(30)의 내부에서 고정된다.

상기 변형은 전형적으로 삽입 단계 3 이후 측면 브랜치(711)의 세 지점에서 실현된다. 상기 변형은 와이어의 둥근 섹션을 타원형 섹션으로 변형시킨다.

홈(30)이 원주상으로 적어도 와이어(60)의 두 직경과 동일한 폭을 지니는 경우(도 11b), 상기 홈(30)은 톱니(35)로부터 돌출되어 있는 톱니 발이라고도 불리는 두 개의 축 방향 철각보(redan)(32)를 통해서 상반되는 두 측면으로부터 부분적으로 폐쇄된 개방구(31)를 방사상 내부 측면에 지니고 있다. 각각의 홈(30)을 차지하는 측면 브랜치(711)는 도 11b에서 볼 수 있듯이 홈(30)의 내부 측면의 철각보(32) 상에 지지되는 평편한 철편(33)을 통해 홈의 내부에 고정된다.

상기 철편(33)은 홈(30)의 전체 축 방향 길이 상으로 확장되며, 직사각형 형태를 나타낸다.

와이어(60)의 직경에 상응하는 폭을 지닌 홈(30)의 경우, 톱니(35)는 철각보(32)를 지닐 필요가 없으며, 철편(33)은 제거될 수 있다. 이처럼 시트 패키지(10)의 구성 및 홈(30) 내로의 자기유도코일(70)의 삽입을 간략화할 수 있다.

마지막으로, 홈(30) 내에서의 측면 브랜치(711)의 배열을 용이하게 하기 위하여, 홈(30)이 와이어(60)의 직경에 대해 방사상 깊이의 몇 배수가 될 수 있다.

도 11a 및 도 11b에서 볼 수 있듯이, 홈(30)을 위해 선택된 규모를 통해 와이어(60)의 측면 브랜치(711)는 홈(30) 내로 삽입되는 삽입 단계 3에서 방사상으로 줄을 지어 잘 정리될 수 있다.

즉, 상기된 방법은 많은 장점을 지니고 있음을 알 수 있다.

모든 자기유도코일 페이즈의 삽입이 한 번의 작용으로 실현되므로 한 사이클에 소요되는 시간이 짧아진다.

게다가, 자기유도코일의 준비 작업이 특히 정밀하고 정성스럽게 행해진다. 단계 1 및 단계 1'는 삽입 단계 3이 끝난 후 별 결함 없이 잘 정리된 권선을 획득하도록 해준다. 품질 제어 및 결함 수정 작업이 상당히 가속화되며, 한 사이클에 소요되는 시간이 짧아진다.

머쉬룸의 추진 작용력이 삽입 도구 상의 하부에 배열된 나선으로부터 상부에 배열된 나선으로 잘 전달되므로 권선의 형성이 적절한 순서에 입각하여 실현된다. 상기 작용력은 도구의 전체 원주 상으로 규칙적으로 분할된다.

그리고 상기 방법은 기존의 도구에 적용될 수 있으며, 이 경우 기존의 도구에는 약간의 수정만이 요구된다.

본 발명에 따른 고정자 또한 다수의 장점을 나타낸다.

삽입 순서상 상이한 자기유도코일의 나선을 교대할 수 있다는 사실로 인해, 권선은 특히 환기가 잘 된다. 그 결과 권선의 냉각이 아주 용이해지는 것이다. 권선을 통과하는 냉각 공기량은 초당 10 리터를 초과할 수 있다.

전도성 와이어는 앞서 언급한 대로 구리로 이루어지며, 홈 내에서의 구리의 밀도는 65%까지 증대될 수 있다. 이러한 밀도는 절연되지 않은 홈 섹션 상에서의 절연되지 않은 측면 브랜치의 섹션 표면 사이의 비율이다. 상기 밀도는 종래기술에 따른 고정자에 있어서는 45% 내지 50%로 한정된다.

이러한 결과는 본 발명에 관련된 여러 특징들이 상호 결합하여 나타내는 효과이다.

상기 결과는 홈 내로의 측면 브랜치의 삽입이 정해진 순서대로 이루어진다는 사실로 인해 획득되는 결과이다.

상기 결과는 또한 와이어의 교차 구역을 잘 준비함으로써 나타나는 결과로서, 와이어 교차 구역이 잘 준비되면 권선을 잘 정리할 수 있으며, 그 결과 홈 내에서의 측면 브랜치(711)의 위치를 최적화시킬 수 있게 된다.

홈 크기의 선택, 철편 제거 또는 종래기술의 U자 철편을 대치하는 직사각형 철편의 사용 또한 상기 결과를 획득할 수 있도록 해주는 요인이다.

삽입 도구 상에 나선 슬롯을 수직으로 위치시키는 것과 홈 내로의 나선 삽입이 도구의 축 방향 이동을 통해 이루어지는 것이 결합되어 삽입이 이루어지는 동안 와이어는 변형되지 않는다. 이처럼, 삽입 전에 특정 형태화를 거치게 되는 교차 구역(61)은 변형되지 않으며, 회전자의 권선 내에서 정확하게 정돈된다.

상기된 방법은 다수의 홈을 포함하는 고정자에 적용되며, 또한 다수의 페이즈 자기유도코일을 포함하는 코일보빈에 적용된다. 상기 방법은 특히 6개 내지 8개의 극을 지닌 회전자에 상응하는 36개 내지 96개의 홈을 포함하는 고정자에 적용되며, 또한 3개 내지 6개의 페이즈 자기유도코일을 포함하는 코일보빈에 적용된다.

코일보빈은 단순한 파상형이거나 분할된 파상형일 수 있다.

상기 방법은 여기서는 둥근 섹션을 지닌 원통형 형태 또는 다른 형태로서 정사각형일 수 있는 와이어의 모든 직경에 적용되며, 또한 차량 교류발전기의 고정자를 위한 통상적인 고정자의 모든 직경에 적용된다.

본 발명에 따른 고정자는 예를 들어 EP-A-0515 259에 기술된 것과 같은 내부 환풍장치를 갖춘 교류발전기에 장착되는 것이 바람직하다. 이러한 교류발전기는 예를 들어 갈고리형 회전자 또는 돌출 폴을 지닌 회전자 따위의 회전자를 둘러싸는 고정자를 포함하고 있다.

회전자는 전방 축받이 및 후방 축받이라고 불리는 두 파트로 이루어진 케이스 내에서 볼 베어링 회전장치를 매개로 중앙에 회전 장착되는 샤프트와 연결된다. 상기 축받이에는 홈이 파여 있으며, 각각의 축받이는 공기의 흡입을 형성하기 위한 개방구를 갖춘 바닥부 및 공기의 배출을 형성하기 위한 개방구를 갖춘 주변 테두리를 지니고 있다. 축받이의 바닥부는 전체적으로 횡단 방향으로 되어 있으며, 그 중앙에서는 회전자 지지체의 샤프트를 회전 장착시키기 위하여 볼 베어링 회전장치를 지니고 있다. 상기 바닥부는 각각 전반적으로 축 방향으로 조정된 채 다수의 페이즈 자기유도코일을 갖춘 코일보빈을 지닌 고정자 몸체의 장착을 위해 돌출되어 있는 주변 테두리를 통해 자신의 외부 주변부에서 연장된다. 페이즈 자기유도코일의 권선은 고정자의 몸체 양쪽에서 축 방향으로 돌출 확장되며, 고정자 및 회전자의 하우징 케이스를 형성하기 위해서 예를 들어 나사 또는 이음매의 도움으로 조립되는 축받이의 주변 테두리의 개방구 상부에서 이루어진다. 회전자는 자신의 축 방향 단부 중 적어도 한 곳에서 해당 권선의 하부에서 방사상으로 장착되는 환풍장치를 지니고 있다. 후방 축받이는 적어도 하나의 브러시 지지대를 지니고 있는 반면, 회전자의 지지체 샤프트에 연결된 풀리는 전방 축받이에 인접해 있다. 교류발전기의 또 다른 구성요소들에 관한 것으로서, 갈고리형 회전자 및 여자 코일보빈을 지닌 회전자가 다수의 여자 코일보빈을 가진 돌출 극을 지닌 고정자에 의해 대체될 수 있다는 것에 유의하면서 상기 언급된 문서를 참조할 것이다. 예를 들어, 다이오드를 지닌 정류 브리지는 페이즈 자기유도코일에 연결된다. 다른 예로서, 정류 브리 지가 FR-A-2 745 444에서 기술된 바와 같이 교류발전기-스타터라고 불리는 특히 교류발전기 따위의 차량용 히트 엔진을 시동시키기 위한 교류발전기를 전기 모터로 작동하게 만들기 위해 고정자 페이즈 자기유도코일 내에 전류를 주입하기 위한 인버터를 형성할 수 있도록 구성될 수 있다.

이 모든 경우, 회전자의 지지체 샤프트가 회전하면, 하나 또는 다수의 환풍장치를 통해 본 발명에 따른 코일보빈의 권선을 통과하는 공기의 흡입 개방구 와 배출 개방구 사이에서 공기의 흐름을 만들어낼 수 있게 된다. 더욱 상세하게, 와이어의 준비 단계 및 홈 내에 와이어를 삽입하기 전 페이즈 자기유도코일이 조직되는 단계를 통해서 권선이라고 불리는 고정자 코일보빈의 헤드에 좌우대칭의 특징을 부여해 준다. 이러한 좌우대칭의 특징을 통해 권선 내에 공기가 통하는 구멍을 생성할 수 있으며, 또한 예를 들어 초당 10리터 이상의 공기가 권선을 통과할 수 있도록 공기의 순환을 도와주는 경사를 생성할 수 있다.

다른 예로서, 본 발명에 따른 도구에 의해 권선이 다른 권선보다 축 방향으로 더 높을 수도 있다.

물론, 홈의 절연체는 홈 내에 와이어가 삽입되기 전에 홈 내에 위치되어 고정되는 것이 바람직하다. 도면의 단순화를 위해, 도 1a, 2b, 9 및 11c에서 볼 수 있는 홈의 절연체가 도 11a 및 도 11b에서는 도시되지 않았다.

첨부 도면들에서 볼 수 있듯이, 전도성 와이어의 섹션은 둥글거나, 정사각형 또는 직사각형 또는 타원형 또는 다른 유형일 수 있다.

고정자의 몸체는 첨부 도면들에서 볼 수 있듯이 원통형을 나타낸다. 다른 형 태로서, 고정자 몸체의 외부 주변부는 원통형이 아닌 하나의 큰 통 형태를 가질 수도 있다. 다른 형태로서, 시트 패키지의 각 시트에 형성된 홈이 축 방향에 비해 기울어질 수도 있다.

본 발명에 의해, 코일보빈을 지닌 고정자가 장착된 다상 회전식 전기 기기가 더욱 강력해 질 수 있다.

각각의 페이즈 자기유도코일은 하나 또는 다수의 와이어를 포함하고 있다. 예를 들어, 각각의 페이즈 자기유도코일은 적어도 두 개의 와이어를 포함할 수 있다.

Claims (18)

1. 고정자(1)가 중앙에 구멍이 난 시트 패키지(10)를 포함하며, 상기 고정자는 상기 시트 패키지(10)의 내부 방사상 면 내에 형성된 축 방향으로 관통하는 홈(30) 및 대칭축(20)을 제공하고, 상기 홈(30)은 방사상으로 층을 이루는 다수의 수용 위치를 제공하고, 코일보빈이 전기 전도성 와이어(60)로 각각 구성된 다수의 페이즈 자기유도코일(70)을 포함하고,

   자기유도코일 와이어(60)가 결합 세그먼트(72)에 의해 연결되는 일련의 슬롯(71) 내에 형성되고, 각각의 슬롯은 홈(30)의 수용 위치에 끼워 넣어지는 상호 마주보는 두 개의 측면 브랜치(711)를 포함하고, 헤드 브랜치(712)는 상기 두 측면 브랜치(711)를 연결하는, 각각의 자기유도코일(70)을 형성하는 단계 1;과

   삽입 도구(80) 상에 자기유도코일(70)을 설치하는 단계 2; 및

   고정자 홈(30) 내로 나선(73)을 삽입하는 단계 3;을 포함하는, 다상 회전식 전기 기기의 고정자 내로 파상형의 코일보빈을 삽입하는 방법에 있어서,

   상기 자기유도코일을 설치하는 단계 2는 원통형의 삽입 도구(80) 상에서 실현되고, 각각의 상기 자기유도코일(70)은 상기 삽입 도구(80) 주변에서 다수의 나선(73)을 구성하며, 상기 나선(73)은 미리 정해진 순서로 상호 겹쳐지고,

   상기 자기유도코일(70)은 동시에 상기 삽입 도구(80) 주변에서 감기며, 상기 자기유도코일의 미리 정해진 순서에 따라 연결되는 나선은 교대로 다른 자기유도코일(70)에 속하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정자 홈(30) 내로 상기 나선(73)을 삽입하는 단계 3은 상기 자기유도코일의 순서와 역순으로 실현되며, 상기 나선(73)의 측면 브랜치(711)는 점점 방사상 내부 쪽의 위치를 차지하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기유도코일의 순서는 동일한 일련의 시퀀스를 포함하며, 각각의 시퀀스는 각각의 자기유도코일(70)의 나선(73)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬롯(71)은 상기 삽입 도구(80)의 대칭축에 평행이거나 또는 상기 축에 대해 약간 경사진 상태로 상기 삽입 도구(80) 상에서 뻗어있는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈(30) 내에 상기 자기유도코일(70)을 삽입하는 단계 3은 상기 고정자(1)의 대칭축(20)을 따라 상기 삽입 도구(80)를 이동시킴으로써 실현되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 슬롯(71)의 헤드 브랜치(712)는 휘어져 있고, 상기 고정자(1)의 제 1 축 방향 측면의 권선(40)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 결합 세그먼트(72)는 와이어(60)를 따라 이웃한 두 개의 슬롯(71)을 각각 두 개의 측면 브랜치(711)에 연결시키며, 휘어진 형태를 제공하고,

   상기 세그먼트는 제 1 축방향 측면 권선과 마주보는 상기 고정자(1)의 제 2 축방향 측면 권선(40)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 헤드 브랜치(712) 및 단계 1에서 형성된 상기 결합 세그먼트(72)는 상기 자기유도코일(70)을 따라 증가하거나 또는 감소하는 높이를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 홈(30) 바닥과 방사상으로 외부에 있는 위치로 삽입되는 상기 측면 브랜치(711)의 나선(73)은 헤드 브랜치(712)를 제공하고, 및 방사상 내부 위치를 차지하는 상기 측면 브랜치(711)의 나선(73)보다 더 높은 높이를 제공하는 결합 세그먼트(72)를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    단계 3 이후, 내부 쪽으로 상기 결합 세그먼트(72) 및 상기 헤드 브랜치(712)를 기울여서 상기 권선(40)을 형성하는 단계 4를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    단계 3 이후, 외부 쪽으로 상기 결합 세그먼트(72) 및 상기 헤드 브랜치(712)를 기울여서 상기 권선(40)을 형성하는 단계 4를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 자기유도코일이 일단 고정자 내에 삽입된 후, 단계 1과 단계 2 사이에서, 다른 와이어(60)와 교차하는 상기 와이어의 구역(61) 내에 또는 동일 와이어(60)의 다른 구역 내에 와이어를 국부적으로 형성하는 단계 1'를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 와이어(60)는 둥근 섹션을 제공하고, 상기 홈(30)은 원주상으로 상기 와이어(60) 직경의 배에 해당하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 홈(30)은 상기 와이어(60)의 직경에 상응하는 원주 폭을 제공하고, 방사상으로 가장 안쪽 위치를 차지하는 상기 측면 브랜치(711)는 상기 홈(30)의 내부에서 다른 위치를 차지하는 측면 브랜치(711)를 고정할 수 있도록 원주 방향을 따라 확장되어 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 홈(30)은 상기 와이어(60)의 적어도 두 직경과 동일한 원주 폭을 제공하고, 두 개의 축 방향 철각보(32)에 의해 마주보는 두 측면에서 부분적으로 폐쇄된 개방구(31)를 한쪽 방사상 내부 측면에서 제공하고, 상기 홈을 차지하는 상기 측면 브랜치(711)는 상기 홈(30)의 내부 측면의 철각보(32)에 놓여있는 평평한 지지 철편(33)을 통해 개방구의 내부에서 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 상기 고정자는 대칭축(20)을 제공하는 중앙에 구멍이 난 시트 패키지(10)와, 방사상으로 층을 이루는 다수의 수용 위치를 각각 제공하는 상기 시트 패키지(10)의 방사상 내부 면에 배열된 축 방향 횡단 홈(30), 및 전도성 와이어(60)로 각각 구성된 다수의 페이즈 자기유도코일(70)을 가지는 코일보빈(50)을 포함하고;

    상기 각각의 자기유도코일(70)의 와이어는 결합 세그먼트(72)를 통해 연결되는 일련의 슬롯(71) 내에 형성되고, 각각의 슬롯은 홈(30)의 수용 위치로 각각 끼 워넣어지는 상호 마주보는 두 개의 측면 브랜치(711)를 포함하고, 하나의 헤드 브랜치(712)가 상기 두 측면 브랜치(711)를 연결하고;

    상기 각각의 자기유도코일(70)은 상기 고정자(1) 주변에서 다수의 나선(73)을 구성하는; 다상 회전식 전기 기기의 고정자에 있어서,

    상기 자기유도코일(70)의 나선(73)은 미리 정해진 순서로 홈(30) 내로 삽입되며, 상기 나선(73)의 측면 브랜치(711)는 점점 방사상 내부 쪽의 위치를 차지하게 되고,

    상기 정해진 순서로 연결되는 상기 나선(73)은 교대로 서로 다른 자기유도코일(70)에 속하게 되는 것을 특징으로 하는 고정자.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 정해진 순서는 일련의 동일한 시퀀스를 포함하고 있으며, 각 시퀀스는 상기 각각의 자기유도코일(70)의 나선(73)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고정자.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 와이어(60)는 다른 와이어(60)와 교차하는 자신의 구역(61) 내에서 또는 자신의 다른 구역 내에서 국부적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자.

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