KR20120018784A - 전기 기계장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

회전식 전기 기계장치를 제조하기 위한 방법은, 다수의 자극 확장체들 및 그 자극 확장체들 위에 전기적 도전성 재료로 이루어진 다수의 권선(100, 200, 300)들을 준비하는 단계로서, 상기 권선(100, 200, 300)들의 적어도 일부가 주 전력 공급기에 전기적으로 연결될 수 있는 하나의 자유로운 단부(14)를 구비한 도전성 배선으로 만들어지는 단계; 서로 다른 권선(100, 200, 300)들의 적어도 두 개의 자유로운 단부(14)들을, 하나의 전력 공급 단자에 연결할 수 있도록, 서로 고정적으로 결합하는 단계; 그리고 전기 단자들(5, 6, 7)의 주 연장축을 따라 꼬여 있는 하나의 단일 전기 단자(5, 6, 7)를 형성하기 위하여, 상기 서로 결합된 단부(14)들을 함께 꼬아주는 단계를 포함한다.

Description

전기 기계장치 및 그 제조 방법{ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING IT}
본 발명은 전기 모터를 위한 고정자(stator)에 관한 것이며, 상기 모터의 전기 권선 제조 방법에 관한 것인데, 내부에 구성된 전자 제어 회로를 구비한 전기 기계장치 종류에서 상기 고정자가 사용되는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 전기 모터의 고정자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
회전식 전기 기계장치는 기본적으로, 수용체(casing), 상기 수용체에 견고하게 연결된 고정자, 예를 들어 영구 자석을 구비한 종류와 같은, 상기 수용체에 수용되고 고정자에 회전 가능하도록 연결된 하나의 회전자(rotor)를 포함한다.
전기 기계장치가 모터로서 작용하는 경우, 마찬가지로 상기 수용체 안에 배치된 고정자에 전자 회로 또는 제어 회로를 통하여 전력을 공급함으로써 회전자가 회전하도록 만든다.
상기 수용체는, 전자 회로 및 그에 따라 전기 모터에 전력을 공급하기 위하여, 외부에 단자 스트립을 구비한 덮개를 이용하여 폐쇄된다. 해당 플레이트 위에 장착된 전자 구동 회로는 상기 고정자와 덮개 사이에 배치된다.
제어 회로는 전력 회로를 포함하고, 따라서 작동 중 전자 전력 구성요소들에 의해 발생하는 열을 흡수하기 위한 열 싱크(heat sink)가 제공되어야 한다.
동시에, 상기 조립체는, 모터가 올바르게 작동하는 것을 보장하기 위하여, 전자 회로와 전기 모터 사이에 효율적인 전기적 연결을 보장하여야 한다.
내장된 전자 회로를 구비한 전기 모터들의 경우, 전자 회로와 모터 사이에 효과적인 전기적 연결을 만들면서 상기 전자 회로와 특히 덮개에 있는 대응하는 열 싱크 사이에 좋은 열 접촉(thermal contact)이 이루어지도록 하는 것이 어렵기 때문에, 여열(excess heat)의 흡수를 성취하는 것이 쉽지 않다.
주요 문제점은, 상기 수용체가 덮개로 폐쇄되어야 하기 때문에, 모터가 실질적으로 폐쇄된 상태에서는, 모든 전기적 및 기계적 연결들을 최적화된 방식으로 구성하는 것이 어렵다는 사실에 기인한다.
상기 조립체를 폐쇄하는 것을 가능하게 하기 위하여, 종래의 해결책들은 예를 들어 커넥터(connector)와 같은 적어도 하나의 활주 접촉부(sliding contact)를 제공하는데, 이러한 활주 접촉부는, 상기 모터와 전자 회로 사이 또는 상기 전자 회로와 단자 스트립의 사이에서, 예를 들어 진동의 발생, 접촉부의 마모, 작동 온도 등의 경우에 있어서 신뢰성 및 효율성의 문제에 취약하다.
첫 번째 사례에서는, 상기 전자 회로가 덮개와의 열교환을 최적화하기 위하여 덮개에 견고하게 연결되고, 상기 수용체가 폐쇄되었을 때, 활주 접접이 상기 전자 회로를 모터에 연결시킨다. 그러므로 이 경우에는, 열 싱크가 전자 회로와 모터 사이 연결의 신뢰성보다 높은 우선순위를 갖게 된다.
두 번째 사례에서는, 예를 들어 용접을 이용해서 상기 전자 회로가 효과적으로 그리고 견고하게 모터에 연결되고, 반면에 상기 회로의 덮개와의 접촉부는, 필요한 폐쇄 허용범위로 인하여, 열교환의 관점에서 특히 효과적이지는 않게 된다.
따라서 두 번째 방안에서, 조립체의 허용범위 때문에, 상기 전자 회로는 열 싱크에 대하여 효과적으로 눌려지지 않게 된다. 또한 위에서 설명한 것처럼, 상기 전자 회로와 바깥쪽의 단자 스트립 사이에는 고유한 제약들을 갖는 활주 접촉부가 보통 존재하게 된다.
위와 같은 배경에서, 본 발명의 목적은 전기 모터, 특히 수용체 안에 구성된 전자 회로를 구비한 전기 모터에 사용하기 위한, 위에서 설명한 단점들로부터 자유로운 고정자 및 그 고정자 제조 방법을 제안하는 것이다.
본 발명은 하나의 목표로서, 종래 기술의 방법보다 여열 흡수 및 내부 전기적 연결의 측면에서 더욱 신뢰성 있는 전기 기계장치를 만드는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목표는, 특히 내장 전자 회로를 구비한 전기 모터를 위한 고정자를 제안하는 것으로서, 상기 회로 자신에 의해 발생한 여열이 효과적으로 흡수되는 고정자를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목표는, 전기 모터와 전자 전력 회로 사이에 신뢰할 수 있는 전기적 연결을 갖춘, 전기 기계장치를 위한 고정자를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목표는, 단자 스트립과 모터 사이에 효과적인 상호 연결을 갖춘 전기 모터를 제안하는 것이다.
상기 목적 및 목표들은, 특허청구범위의 독립항인 청구항 1 또는 그의 종속항들에서 설명된 특징들을 구비한, 전기 기계장치를 위한 고정자에 의하여 성취된다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은, 첨부된 도면에 도시된 바와 같은, 전기 기계장치 제조 방법의 바람직하고도 비한정적인 실시예를 참조하여, 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 고정자를 포함하는 회전식 전기 기계장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는, 다른 부분들을 더 잘 표현하기 위해 일부를 절개하여 도시한, 도 1에 보인 회전식 전기 기계장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은, 다른 부분들을 더 잘 표현하기 위해 일부를 절개하여 도시한, 도 1에 보인 기계장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는, 다른 부분들을 더 잘 표현하기 위해 일부를 절개하여 도시한, 도 1에 보인 전기 기계장치의 또 다른 사시도이다.
도 5는, 명확한 표현을 위하여 일부를 절개하여 도시한, 도 1에 보인 전기 기계장치의 개략적인 분해도이다.
도 6a는, 도 1에 보인 전기 기계장치의 제1 상세 부분을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6b는, 도 6a에 보인 상세 부분을 보여주는 또 다른 개략적인 사시도이다.
도 6c는, 명확한 표현을 위하여 일부를 절개하여 도시한, 도 6a 및 도 6b에 보인 상세 부분을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 1에 보인 전기 기계장치의 제2 상세 부분을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은, 대안적 실시예에 따른, 도 1에 보인 전기 기계장치의 고정자를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각, 다른 부분들을 더 잘 표현하기 위해 일부를 절개하여 도시한, 도 1에 보인 기계장치의 고정자를 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 10a, 도 11a, 및 도 12a는 도 9a에 보인 고정자를 그 제조 과정에서 세 가지 연속적인 단계별로 보여주는 세 개의 평면도들이다.
도 10b는 도 10a에 보인 고정자를 도 10a의 선 X-X를 따라 잘라낸 단면도이다.
도 11b는 도 11a에 보인 고정자를 도 11a의 선 XI-XI를 따라 잘라낸 단면도이다.
도 12b는 도 12a에 보인 고정자를 도 12a의 선 XII-XII를 따라 잘라낸 단면도이다.
도 13 및 도 14는 도 9a에 보인 고정자를 제조 과정에서 두 개의 연속되는 최종 단계별로 보여주는 두 개의 단면도들이다.
첨부된 도면들을 참조하면, 특히 도 1 및 도 5를 참조하면, 도면 부호 1은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 만들어진 전기 기계장치를 표시하고 있다.
상기 기계장치(1)는 밀폐된 종류, 즉 내부로 접근할 수 있는 어떠한 개구부도 구비하지 않은 종류의 전기 모터를 포함하는데, 본 명세서는 이러한 종류의 모터를 구체적으로 참조하고 있기는 하지만 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기계장치(1)는 수용체(2)와 그와 함께 밀폐된 수용체(10)를 형성하는 대응하는 덮개(2a), 수용체 안에 수용된 하나의 고정자 또는 고정자 유닛(3), 그리고 수용체 안에 수용되고 회전 가능하도록 상기 고정자에 연결된 하나의 회전자 또는 회전자 유닛(4)을 포함한다.
특히 도 2 및 도 4를 참조하면, 도시된 실시예에서 상기 고정자(3)는 세 개의 전기 단자들(5, 6, 7)을 구비하고, 상기 기계장치(1)는 상기 전기 단자들(5, 6, 7)에 전력을 공급하기 위하여 전자 회로(8)를 포함한다. 더욱 자세하게는, 특히 도 9a 및 도 9b에 도시된 기계장치는 12 개의 자극 확장체(pole expansion)들을 구비하는데, 그들 중 네 개는 서로 직렬로 연결된 제1 권선(100)으로 감겨져 있고 제1 전기 단자(5)로부터 전력을 공급받고, 다른 네 개는 서로 직렬로 연결된 제2 권선(200)으로 감겨져 있고 제2 전기 단자(6)로부터 전력을 공급받으며, 마지막 네 개의 자극 확장체들은 마찬가지로 서로 직렬로 연결된 제3 권선(300)으로 감겨져 있고 제3 전기 단자(7)로부터 전력을 공급받는다.
상기 회로(8)는 유익하게도 상기 수용체(2) 안에 수용되고, 상기 회로(8)에 전력을 공급하기 위한 하나의 단자 스트립(9)이 상기 수용체(10) 바깥으로부터 이용 가능하도록 구성된다.
상기 기계장치(1)는 또한, 특히 상기 전자 회로(8)에 의하여 발생하는 열을 흡수하기 위한 열 싱크를 포함한다.
이러한 실시예에서, 아래의 설명을 통해 명확히 알 수 있는 것처럼, 상기 열 싱크는 상기 전자 회로(8)와 열 접촉(thermal contact) 상태에 있는 덮개(2a)에 의하여 구현된다.
특히 도 4를 참조하면, 상기 기계장치(1)는 상기 고정자(3)와 전자 회로(8) 사이에서 작용하는 탄력적 연결(elastic coupling) 또는 연결 수단(11)을 포함한다는 것을 알 수 있다.
모터가 폐쇄된 경우, 전자 회로(8) 및 고정자(3) 사이의 상기 연결 수단(11)은 전자 회로(8)로 하여금 고정자(3)에 더욱 가까이 접근하도록 하여 바람직하게도 견고하고 안정적으로 연결되도록 할 뿐만 아니라, 아래에서 더욱 자세히 설명하는 것처럼, 상기 덮개(2a)에 눌려지도록 하는 역할을 한다.
도시된 것처럼, 상기 연결 수단(11)은, 상기 기계장치가 조립되었을 때 상기 전자 회로(8)를 고정자(3)로부터 멀리 열 싱크 쪽으로 압박하는, 다수의 탄력적 푸싱 요소(12) 또는 더 구체적으로 스프링들을 포함한다.
상기 탄력적 연결 수단(11)은 또한 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 연성 부위(flexible portion)(13)를 포함한다.
다시 말하자면, 상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각은, 상기 전자 회로(8)가 덮개(2a)에 눌려지도록 하면서도 상기 전자 회로(8)와 전기 단자들(5, 6, 7) 사이의 확실한 연결을 유지하도록, 상기 탄력적 연결 수단(11)의 일부를 형성하고 특히 고정자(3)를 향하는 적어도 하나의 연성 부위(13)를 구비한다.
구체적으로, 상기 전자 회로(8)는 해당 연성 부위(13)의 한쪽 단부(14)에서 상기 전기 단자들(5, 6, 7)에 견고하게 연결된다.
상기 연성 부위(13)와 관련하여 더욱 자세히 살펴보면, 도면 부호 R이 모터의 회전축을 나타내고, 이는 모터가 조립되는 방향 D에 실질적으로 평행하다고 할 때, 상기 유연 부위들은 방향 D에 실질적으로 평행한 제1 다리부(15)를 구비한다(도 4 참조).
상기 다리부(15)는 상기 연성 부위(13)로 하여금 움직일 수 있도록 하는 일종의 판스프링(leaf-spring) 서스펜션 시스템을 형성한다.
그러므로 상기 전자 회로(8)는 상기 고정자(3)에 대하여 상대적으로, 고정자에 가까워지거나 멀어지도록 상기 판스프링의 확장에 따라 움직일 수 있게 되는데, 다시 말하자면, 상기 판스프링이 휨 변형(flexural deformation)을 겪게 되어 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 연성 부위(13)로 하여금 상기 고정자(3)에 가까워지거나 멀어지는 전자 회로(8)의 움직임을 완충(damp)하도록 하는 것이다.
실제적으로, 도시된 실시예에서 나란히 배치된 두 개의 배선 형태를 갖는 상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각은 최후의 권선(100, 200, 300)으로부터 전자 회로(8)에 실질적으로 고정되는 지점까지 연장된다.
상기 연성 부위(13) 각각은 또한 결합 방향 D에 실질적으로 평행하고 상기 전자 회로(8)를 향하여 연장되는 제2 다리부(16)를 구비한다.
도 2에 도시된 것처럼, 상기 연성 부위(13)의 단부(14)는 상기 제2 다리부(16)의 한 쪽 단부로서 형성된다.
상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각은 상기 전자 회로(8) 자체에 적절하게 제공된 각각 대응하는 탭(17)에서 상기 전자 회로(8)에 연결된다. 상기 단부(14)들은 각각 대응하는 탭(17)들에 용접된다.
도 2, 도 5, 및 도 8에 보인 도면 부호 35는 그 전체로서, 아래에서 더욱 자세히 설명하는 것처럼 상기 단부(14)들을 조립에 적절한 위치에 유지하기 위한 수단을 표시하고 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 수단(35)은, 상기 연성 부위(13) 특히 연성 부위의 제2 다리부(16)들이 연결되는 다수의 착좌부(37)들을 구비한 판형(plate-like) 요소(36)를 구비한다.
상기 기계장치(1)는, 기계장치의 조립 중에 실질적으로 제 위치에 유지될 수 있도록 상기 요소(36)를 지지하기 위하여, 상기 요소(36)를 고정자(3)에 연결하는 수단(38)을 포함한다.
도 8을 참조하면, 상기 단부(14)들을 조립에 적절한 위치에 유지하기 위한 수단(35)은 위에서 설명된 것과 유사하게 착좌부(37)들이 제공된 디퓨저(diffuser) 요소(39)에 의하여 구현된다.
상기 디퓨저 요소(39)는 단면에 있어서 실질적으로 원형이고, 휘어진 측면 표면을 갖춘 잘려진 원뿔의 모양을 구비하고 있다.
상기 디퓨저 요소(39)는 상기 수용체(2) 안에 수용되고, 도 8에는 나타나지 않지만, 위에서 설명한 연결 수단(38)에 의하여 상기 고정자(3)에 고정된다.
이러한 실시예에서, 상기 디퓨저 요소(39)는 수용체(2) 안에서 생성되고 회전자(4) 특히 팬(4a)에 의하여 움직여지는 따뜻한 공기를 디퓨저 요소(39) 안쪽의 구역 안에 유지하여, 상기 전자 제어 회로(8) 특히 전자 회로(8)의 일부를 이루고 아래에서 더욱 자세히 설명될 전력 회로(22)가 영향받지 않도록 해준다.
대안적인 하나의 실시예에서, 상기 수단(35)은 상기 제2 다리부(16)들 자체에 의하여 구현된다.
이러한 실시예에서, 상기 다리부(16)들에는, 다리부들이 축 방향 D에 실질적으로 평행한 위치에 효과적으로 유지될 수 있도록 하는 견고한 구조체가 제공된다.
유익하게도, 상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각을 형성하는 두 개의 도전성 배선들은, 해당 전기 단자들(5, 6, 7)이 모터(1)의 조립 중에도 움직이지 않을 만큼 충분히 견고할 수 있도록, 서로 꼬여진다. 이는 중요한 장점을 갖는데, 이는 아래에서 설명되고 있다.
상기 탄력적 요소(12)와 관련하여서는, 자극 확장체를 구비한 금속 코어 또는 금속 부분(18)을 포함하고 절연부(isolating portion)(19)로 표면처리된 상기 고정자(3)가 상기 탄력적 요소(12)들을 위한 다수의 착좌부(20)들을 구비한다는 점을 주지할 필요가 있다.
상기 착좌부(20)들은 상기 절연부(19)에 형성되고, 상기 탄력적 요소(12)의 삽입을 돕기 위하여 원뿔형인 것이 바람직하다.
상기 기계장치(1)의 가열을 유발하는 작동 중의 어려운 조건 하에서도 상기 탄력적 요소(12)를 올바른 위치에 지지하고 따라서 상기 전자 회로(8)를 덮개(2a)쪽으로 압박하기 위하여, 상기 착좌부(20)는 원통형, 즉 탄력적 요소(12)가 금속부(18) 위에 놓이도록 한쪽 단부에서 개방된 형태를 갖는다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 특히, 상기 전자 회로(8)가 실질적으로 원판형의 장착부(mounting element)(21) 위에 어떻게 장착되고, 상기 탄력적 압박 요소(12)가 고정자(3)와 상기 장착부(21) 사이에서 어떻게 작용하는지를 보여준다.
상기 장착부(21)는 상기 덮개(2a)에 대항하여 압박하는 힘을 가할 수 있도록 적절한 기계적 특성을 구비한다.
상기 전자 회로(8)는, 흡수되어야 할 열의 대부분을 발생시키는 전력 회로(22)와, 신호 회로(23)을 포함한다는 것을 주지할 필요가 있다.
상기 전력 회로(22)는, 예를 들어 구리로 만들어진 도전성 트랙(22a)들을 포함하고, 그 트랙들 위에는, 예를 들어 모스펫(MOSFET)과 같은, 모터(1)의 작동에 필요한 알려진 전자 전력 부품(electronic power component)들이 실질적으로 장착된다.
상기 신호 회로(23)는 멀티레이어 인쇄회로기판(multilayer printed circuit board)(23a) 및 그 회로 기판(23a) 위에 장착된 다수의 연관된 수동형 전자 필터링(passive electronic filtering) 및/또는 신호 부품(signal component)(23b)들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 전자 전력 부품(22b)들이 상기 장착부(21)를 기준으로 수동형 전자 부품(23b)들의 반대쪽 면에 장착되는 것이 좋다.
바람직한 실시예에서, 상기 전자 전력 부품(22b)들은 상기 장착부(21)를 중심으로 덮개(2a)의 반대쪽 면 위에 장착된다.
바람직하게는, 상기 전자 전력 부품(22b)들은 상기 장착부(21) 위에 직접 장착되는 것이 좋다.
상기 장착부(21)는 또한, 상기 수동형 전자 부품(23b)들을 주어진 위치에 견고하게 지지하기 위하여 해당 부품들을 개별적으로 조이기 위한 다수의 요소들(21a)을 포함한다는 사실을 주지할 필요가 있다.
이러한 해결책은 높은 수준의 전류 흐름으로 손상되거나 성능 저하될 수 있는 인쇄회로기판 위로 높은 전류가 흐르는 것을 방지한다는 점에 유의하는 것이 중요하다.
특히 도 6c에 도시된 바와 같이, 전력 회로(22) 특히 상기 트랙(22a)은, 열 싱크와 접촉하여 배치될 수 있도록 상기 장착부(21)를 통하여 접근 가능하도록 구성된다.
실제로, 전력 회로(22)의 근처에서, 상기 장착부(21)는 상기 전력 회로(22) 자체의 도전성 트랙(22a)으로의 접근을 허용하는 한 쌍의 창(24)들을 구비한다.
특히 도 7을 참조하여 관찰할 수 있는 것처럼, 위에서 설명한 것처럼 전자 회로(8)를 위한 열 싱크가 되는 상기 덮개(2a)는, 상기 전력 회로(22) 즉 도전성 트랙(22a)들과 접촉할 수 있도록 덮개의 안쪽 면 위에 상기 창(24)들 위치에 실질적으로 배치된, 한 쌍의 융기부(protuberance)(25)들을 구비한다.
유익하게는 상기 기계장치(1)가, 상기 전력 회로(22)의 도전성 트랙(22a)들과 대응하는 융기부(25)들 사이에, 예를 들어 실패드(silpad)로 만들어진 열전도성이고 전기적으로 절연성인 요소(26)를 포함한다.
상기 요소(26)가 올바르게 작동하기 위해서는, 상기 탄력적 요소(12)들이 상기 전력 회로(22)를 열 싱크 쪽으로 사전 결정된 압력으로 압박하기에 적합한 크기를 가져야 한다는 점을 주지할 필요가 있다.
예를 들어, 만약 실패드(silpad)가 사용되는 경우, 올바른 작동을 위해 필요한 압력은 적어도 제곱 센티미터 당 1.5 kg이다.
상기 탄력적 요소(12)들은 상기 장착부(21)에 가해지는 압박력을 최적화하기 위하여 설계되고 배치된다.
특히, 상기 탄력적 요소(12)들은 전력 회로(22)의 부품들에 압박력을 가하지만, 해당 구조물이 하이퍼스태틱(hyperstatic) 상태에 있지는 않도록 한다.
도시된 실시예에서, 상기 탄력적 요소(12)들은 각각 세 개의 요소들을 갖는 두 개의 그룹으로 분리되는데, 각 그룹의 요소들은 120°의 간격을 갖도록 배치된다. 바람직한 실시예에서, 상기 탄력적 요소(12)들은 약 60 kg의 압박력을 발생시킨다.
위에서 설명한 방식에 따라, 상기 덮개가 수용체 위에 덮이게 되면, 상기 탄력적 요소(12)들은 좋은 열교환을 보장할 수 있을 정도로 세게 전자 회로(8)를 덮개(2a) 쪽으로 압박하게 되고, 상기 연성 부위(13)들은 전자 회로(8) 자체와 고정자 권선들 사이에 최적의 연결이 유지되는 것을 가능하게 한다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 기계장치(1)의 전원 공급을 위하여 본 발명은, 적절한 개구부(28)를 통하여 상기 덮개(2a)로부터 돌출되는 단자 스트립(27)을 제공하는 것을 고려하고 있다.
바람직하게는, 상기 개구부(28)에서, 탄력적 요소(12)에 의하여 덮개(2a)에 눌려져서 상기 기계장치(1)가 폐쇄되었을 때 단자 스트립(27)을 효과적으로 밀폐하는 것을 보장하도록, 단자 스트립(27)과 덮개(2a) 사이 중간에 배치된 개스킷(gaskit)(29)이 존재한다.
아래에서는 상기 고정자(3)를 제조하는 방법을 상세히 설명하는데, 특히 어떻게 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 만들어지는지를 설명한다.
도 9a 및 도 9b는 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 만들어진 후의 고정자(3)를 도시하고 있다. 이 도면들은 세 개의 전기 단자들(5, 6, 7)이 서로에 대하여 평행하고 회전자(4)의 회전축에 평행한 선들을 따라 고정자(3)로부터 먼 쪽으로 어떻게 연장되는지를 보여준다. 상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각은, 전기 단자들(5, 6, 7)을 구성하는 두 개의 도전성 배선들을 서로에 대하여 꼬아서 형성된다.
도 10a 내지 도 14는 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 만들어지는 동안의 연속적인 공정 단계들을 보여준다.
도 10a 및 10b는 꼬여진 전기 단자들(5, 6, 7)이 만들어지려는 때에 존재하는 시작 상황을 도시한다. 상기 두 개의 도면들은 권선들(100, 200, 300)을 제작하는 이전 단계로부터 만들어진 구성을 갖춘 고정자(3)를 도시하고 있다. 더욱 구체적으로는, 권선들(100, 200, 300)의 각 그룹을 형성하는 전기 배선의 도선(lead)을 형성하는, 총 여섯 개의 도전성 배선(110, 120; 210, 220; 310, 320)들을 보여주고 있다.
24 볼트 전기 모터를 도시하는 도 10a 및 도 10b에서, 여섯 개(12 볼트 모터의 경우에는 여섯 대신에 열두 개)의 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)이 고정자(3)에 대하여 실질적으로 방사상 방향으로 배열된다.
다시 말하자면, 상기 여섯 개의 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)은, 그들이 회전축 R에 수직인 제1 평면 위에 놓이도록 배열된다.
더욱 구체적으로, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)은 고정자(3)의 각도 범위의 절반 위에서 방사상 배열에 따라 배치된다.
상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)은, 고정자 자체를 포함하고 직경(D1)을 한계로 하는 반평면(half plane) 위에 배치된다.
상기 반평면은, 특히 도 9b를 참조할 때 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 위치한 반평면에 대응하는 것이다.
상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 길이(L)는 대략 35 mm 내지 185 mm로서, 일단 적절하게 휘어진 경우에는 상기 배선들이, 상기 전기 단자들(5, 6, 7)로 하여금 필요한 대로 움직일 수 있도록 해주는, 위에서 설명한 판스프링을 형성할 수 있도록 해준다.
상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 길이는 권선들(100, 200, 300)의 최종 코일과 실질적으로 위에서 언급한 탭(17)에 대응하는 위치 사이의 거리에 의존적으로 결정된다.
상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320) 각각은 해당 권선(100, 200, 300) 그룹의 도선을 형성하고, 도 5에 보인 것처럼 고정자(3) 위에 축방향으로 겹쳐지는 상기 전자 회로(8)에 연결되어야 한다.
상기 고정자(3)는, 전기 단자들(5, 6, 7)을 만드는 단계 중에, 그리고 바람직하게는 상기 권선들(100, 200, 300)을 만드는 그 이전 단계 중에, 움직일 수 있는 터렛(T) 위에 배치된다. 또한 더욱 바람직하게는, 각각 하나의 고정자(3)를 수용하는 두 개의 하우징 착좌부들을 상기 터렛(T)이 구비하고, 두 개의 하우징 착좌부들 사이에 바로 인접하게 배치된 수평축을 중심으로 회전 가능하여 고정자(3)가 권선들(100, 200, 300)이 만들어지는 작업대로부터 전기 단자들(5, 6, 7)이 만들어지는 작업대로 신속하게 이동하도록 처리되는 것을 가능하게 하는 것이 좋다.
도 10a에 보인 구성으로부터 시작하여, 도면에는 생략되어 있지만 로봇 제어 팔이 방사상 방향으로 배열된 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320) 각각을 하나씩 파지하고, 도 11a에 보인 것처럼 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 자유로운 단부(14)들이 고정자(3)의 사전 결정된 각 위치에 놓이도록 해당 배선들을 배치한다.
이러한 구성에서, 각 권선의 판스프링 부분, 다시 말하자면 다리부(15)가 형성된다.
상기 다리부(15)들의 길이(L1)는, 상기 모터(1)가 폐쇄되었을 때 상기 전자 회로의 움직임을 따라갈 수 있도록, 대략 25 mm 내지 60 mm인 것이 바람직하다.
상기 다리부(15)의 길이는 상기 권선들(100, 200, 300)의 최종 코일과 실질적으로 위에서 언급한 탭(17)에 대응하는 위치 사이의 거리에 의존적으로 결정된다.
더욱 자세하게는, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 도선들은 상기 터렛(T) 위에 장착된 파지 클램프(gripper clamp)(P)를 이용하여 주어진 위치에 견고하게 고정된다.
추가로, 상기 터렛(T)은, 서로 평행하고 회전축(R)에 실질적으로 평행한 직선을 따라 연장되는 세 개의 핀(500)들을 포함한다. 상기 핀(500)들의 기능은, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 도선을 배치하기 위한 위치 기준을 제공하기 위한 것이다. 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 각 쌍은, 도 11a에 보인 것처럼, 각 쌍의 두 개의 배선들이 상기 핀(500)의 둘레에서 혹은 상기 핀(500)의 근처에서 서로 교차하도록, 각각 대응하는 기준 요소 또는 원통형 핀(500) 위에서 부분적으로 감겨진다. 이러한 구성에서, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)은, 그 배선들이 회전축(R)에 실질적으로 수직인 평면 위에 놓이도록 배열된다.
다음으로, 회전축(R)을 따라 하나의 이동 헤드(M)가 고정자(3)에 결합된다. 상기 이동 헤드(M)는 회전축(R)에 평행한 직선을 따르는 방향과 회전축(R)에 수직인 직선을 따르는 방향 둘 모두에서 이동 가능하다. 상기 두 개의 이동 중 후자의 경우에, 이동 헤드(M)는 상기 고정자(3)의 환형 금속 코어에 인접하도록 이동할 수 있다.
상기 이동 헤드(M)는 세 개의 평행한 요소들 또는 치부(teeth)(600)들을 구비하는데, 그들 각각은 바람직하게는 각각 대응하는 상기 핀(500)과 접촉하거나 핀에 받혀지는 방식으로 핀 위에 놓여서, 상기 핀(500)과 함께 L자형 기준 구조물(500, 600)을 형성하도록 설계된다.
다음으로, 이전까지 파지 클램프(P)에 의해 지지되던 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 쌍들을 로봇 제어 팔(도면 생략)이 하나씩 파지하고, 그 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)을 회전축(R)에 평행한 평면 위에 놓이고, 이후 상기 평면(제1 평면)에 수직인 평면 위에 놓일 때까지 잡아당김으로써 해당 배선을 구부린다.
이로써 회전축(R)에 평행하고 적어도 부분적으로 전기 단자들(5, 6, 7)을 형성하는 다리부(16)들의 형성이 완료된다.
따라서 이러한 움직임은 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320) 각 쌍으로 하여금 직각으로 구부러지도록 하고, 이러한 움직임 도중에 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320) 각 쌍의 두 개의 배선들이, 도 13에 도시된 구성에 따라, 먼저 해당 핀(500)을 감싸고, 그 후 상기 이동 헤드(M)의 해당 치부(600)을 감싸도록 한다.
더욱 일반적으로는, 상기 기준 구조물이, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 각 쌍들로 하여금 제1 평면으로부터 제2 평면으로의 전이 동안에 적어도 부분적으로 해당 기준 구조물(500, 600) 위에 감긴 상태로 유지되는 것을 가능하게 하기 위하여 적어도 하나의 방향 전환을 구비하는 고유한 형상을 따라 연장되도록 하는 것으로 충분하다. 상기 기준 구조물(500, 600)은 형태에 있어서 원통형인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는, 상기 제1 평면으로부터 제2 평면으로의 전이 중에 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)을 기준 구조물(500, 600) 자신 위로 당기는 것을 쉽게 하기 위하여, 두 개의 직선형 및 원통형의 연장물(stretch)(500, 600)들로 한정지어진다.
다음으로 도 9a에 보인 전기 단자들(5, 6, 7)을 만들기 위하여, 로봇 제어 팔이 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320) 각 쌍의 나란히 놓인 단부(14)들을 파지하고, 그 단부들을 회전축(R)에 평행한 축을 중심으로 회전시켜서, 두 개의 배선들을 서로 꼬아 놓는다.
더욱 자세하게는, 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 꼬인 부분이 상기 기준 구조물(500, 600)로부터 멀어지도록 연장되는 상기 단부(14)들의 단말부(14a)에 의해서만 형성되고, 이는 위에서 언급한 제2 다리부(16)를 형성한다. 상기 기준 구조물(500, 600)과 대응하는 권선(100, 200, 300) 사이에 있는 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 각 배선의 나머지 부분은 꼬임 작업을 거치지 않는다.
상기 전기 단자(5, 6, 7) 각각에 대하여, 실질적으로 상기 기준 요소(600)에서 상기 꼬인 부분의 기부(base)에 하나의 눈(eye)(40)이 형성되는 것을 주지할 필요가 있다.
상기 눈(40)은 상기 회전축(R) 방향으로 상기 전기 단자(5, 6, 7)에 탄력성을 부여한다.
본 발명의 바람직한 하나의 실시예에서, 상기 전기 단자(5, 6, 7) 각각의 핀(500) 주위에 꼬인 부위는 20 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 25 mm 내지 28 mm의 길이를 갖는다.
바람직하게는, 상기 로봇 제어 팔이 먼저 모든 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)을 핀(500)들 주위에 배치하고, 그 후 다른 작업들을 수행하는 것이 좋다.
또한 바람직하게는, 상기 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 쌍을 구부리는 단계 및 대응하는 꼬임 단계는 상기 로봇 제어 팔이 해당 배선 쌍을 파지한 것을 놓지 않고 순차적으로 수행된다.
도 14는 이미 위에서 설명한 것처럼, 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 연성 부위(13)의 제2 다리부(16)를 형성하고, 상기 이동 헤드(M)(후퇴된 위치에 놓임)의 대응하는 치부(600) 위쪽에 배치된 것을 명확하게 보여주고 있다.
유익하게도, 상기 전기 단자 각각의 제2 다리부(16)는 대응하는 눈(40)을 포함한다.
이렇게 상기 연성 부위(13) 각각의 제1 다리부(15)가 상기 치부(600) 아래에 놓이게 되는데, 이 다리부는 고정자(3)에 대하여 상대적으로 융기되고 판스프링으로 작용하게 된다(캔틸레버(cantilever) 방식으로 고정자(3)로부터 돌출하고 있기 때문).
상기 기계장치(1)를 조립하는 하나의 방법은, 수용체(2)를 준비하는 단계, 상기 수용체(2) 안에 고정자(3)와 그에 대응하는 전기 단자들(5, 6, 7)을 배치하는 단계, 수용체(2) 안에 회전자(4)를 배치하는 단계, 회전자를 수용체에 회전 가능하도록 연결하는 단계, 그리고 상기 고정자(3) 위에 탄력적 요소(12)를 준비하는 단계를 포함한다.
그 후, 장착부(21)가 전자 회로(8)와 함께, 상기 연성 부위(13)의 단부(14)들 각각이 대응하는 탭(17)에 위치하도록, 상기 탄력적 요소(12) 위에 배치된다.
이 시점에서, 상기 탄력적 요소(12)는 상기 전자 회로(8)를 고정자(3)로부터 일정 거리에, 모터가 폐쇄되었을 때의 거리보다는 상기 고정자로부터 더욱 떨어져 있는 거리에 유지한다는 점을 주지할 필요가 있다.
따라서, 일단 모터(1)가 폐쇄되면, 상기 탄력적 요소(12)는 필요한 만큼의 힘으로 상기 전자 회로(8)를 덮개/열 싱크(2a) 쪽으로 압박한다.
이후 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 단부(14)들은, 부품들간의 좋고 안정적인 전기적 접촉을 이루기 위하여, 각각 대응하는 탭(17)들에 용접된다.
다음으로 상기 방법은 덮개(2a)를 상기 전자 회로(8) 위에 배치하고 상기 수용체(2)에 고정하는 단계를 포함한다.
이 단계에서, 위에서 설명한 것처럼, 상기 탄력적 요소(12)는 전자 회로(8)를 덮개(2a) 쪽으로 압박하고, 상기 용접된 연성 부위(13)들은 전기적 연결을 훼손하지 않고도 고정자(3) 쪽으로 움직이는 것을 가능하게 한다. 유익하게도, 이러한 폐쇄된 상태의 움직임 중에, 상기 연성 부위(13) 즉 전기 단자들(5, 6, 7)의 꼬인 부위는 그 꼬인 구조 덕분에, 변형되기보다는 회전축(R)에 평행한 직선형 구성을 그대로 유지하고, 상기 연성 부위들의 제1 다리부(15)가 판스프링으로 작용하여서, 고정자(3)에 가깝게 이동하는 상기 전자 회로(8)의 힘을 완충시킨다.
유사하게도, 이미 설명한 것처럼, 상기 눈(40)들도 역시 상기 꼬인 부위의 완충 요소(damping element)로 작용한다.
상기 판스프링 부위는, 무엇보다도 용접 부위에서 해당 재료에 응력을 발생시키지 않고도 조립 클리어런스(assembly clearance)를 보상하는 것을 가능하게 한다.
실제 상황에서, 회전자 및 설명되지 않은 관련 지지물들을 결합할 때까지 상기 모터는 전통적 방식으로 조립될 수 있다.
상기 탄력적 요소(12)들은 고정자 내에 수용되고, 전자 회로가 삽입되었을 때 그 전자 회로를 상기 고정자(3) 및 수용체(2)로부터 분리되도록 유지한다.
유익하게도, 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 단부(14)들은 적절히 위치한 각각 대응하는 구멍(30)들을 통하여 상기 장착부(21)로부터 돌출하게 되고, 그 곳에는 상기 장착부(21)에서 고정자(3)의 반대쪽 면 위에, 도전성 트랙들이 위에서 설명한 탭(17)들과 함께 제공되어, 상기 전기 단자들(5, 6, 7)의 단부들이 해당 탭들에 용접된다.
상기 수단(35)은 전기 단자들(5, 6, 7)의 단부(14)들을 각각 대응하는 구멍(30)들 속으로 삽입하기 위한 적절한 위치에 유지하는 역할을 한다.
상기 장착부(21)는 성형된 플라스틱 재료로 만들어지는 것이 바람직하고, 전자 회로(8)의 도전성 트랙들은 그 안에 매립되어 있는 것이 좋은데, 말하자면, 상기 도전성 트랙들이 상기 장착부(21)가 성형될 때 동시에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 사전에 설정된 목표들을 성취하고, 위에서 설명한 종래 기술의 단점들을 극복하고 있다.
상기 전기 단자들의 꼬인 구조는, 해당 전기 기계장치의 조립 중에 전자 회로 및 고정자가 서로에 대하여 상대적으로 움직일 때조차도, 해당 도전성 배선들이 요구되는 방향을 유지하는 것을 가능하게 한다. 그 효과로서, 상기 전기 단자들의 꼬인 구조는 높은 휨 강도를 가지며, 해당 전기 기계장치의 조립 중에 변형될 수 있는 도전성 배선들의 오직 일부만이 회전축을 가로지르는 방향의 판스프링 또는 꼬인 부분의 기부에 있는 눈들이 되도록 하는 수단을 구비하게 된다. 따라서 상기 전기 단자들이 주어진 위치에 남아있게 되고, 그 전기 단자들의 상기 전자 회로로의 전기적 연결이 견고하고 신뢰할 수 있게 된다.
추가로, 상기 탄력적 요소들은 전자 회로와 고정자가 조립 중에 서로에 대하여 상대적으로 상당히 움직이도록 한다는 사실을 고려할 때, 상기 장점은 더욱 명확해 진다. 하지만 상기 꼬여진 전기 단자들이 견고하고 상기 움직임에 의해 발생하는 휘어짐에 대항력을 갖추고 있으므로, 그러한 움직임이 연결의 안정성을 저하시키지는 않는다.
또한 예를 들어 용접에 의한, 고정자와 전자 회로 사이의 견고한 연결은 종래의 활주 접촉부 방식보다 훨씬 더 나은 접촉력을 제공한다는 점을 주지할 필요가 있다.
추가로, 상기 판스프링 부분의 제공을 통하여, 상기 모터는 열 흡수의 측면뿐만 아니라 전기적 연결 및 관련 도전성 측면에서도 완전히 신뢰할 수 있게 된다.
본 방안은, 비록 내부에 접근 가능한 개구부를 구비하고 있지는 않지만, 최적의 방식으로 조립될 수 있는 밀폐된 모터들의 경우에 특히 유익하다.

Claims (22)

  1. - 다수의 자극 확장체들 및 그 자극 확장체들 위에 전기 도전성 재료로 만들어진 다수의 권선(100, 200, 300)들을 구비하되, 상기 권선(100, 200, 300)들의 적어도 일부는 전기적으로 주 전력 공급기에 전기적으로 연결될 수 있는 자유로운 한 쌍의 단부를 구비한 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)로 이루어진, 하나의 코어(18); 및
    - 각기 대응하는 전기적 전력 공급 단자에 전기적으로 연결할 수 있는 둘 이상의 전기적 단자들(5, 6, 7)을 포함하는
    전기 기계장치(1)를 위한 고정자에 있어서,
    적어도 하나의 전기 단자들(5, 6, 7)이, 대응하는 서로 다른 도전성 배선들(110, 120; 210, 220; 310, 320)의 자유로운 두 개의 단부(14)들에 의하여 형성되고, 상기 단부(14)들의 주 연장 방향을 따라 해당 단부(14)들을 꼬아서 형성된 꼬인 형태를 갖추고, 해당 도전성 배선들에 의하여 각각의 전기 단자(5, 6, 7)마다 꼬인 부분의 기부에 하나의 눈(40)이 형성되며, 또한 상기 전기 단자들(5, 6, 7)이 상기 코어(18)를 향하도록 그리고 코어(18)로부터 멀어지도록 이동할 수 있는 연성 부위(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 눈(40)이 해당 꼬인 부위를 위한 완충 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 고정자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연성 부위(13)는, 상기 전기 기계장치의 회전축(R)을 실질적으로 가로지르고 판스프링 서스펜션을 형성하는 제1 다리부(15); 및 회전축(R)에 실질적으로 평행하고 상기 눈(40)을 포함하는 제2 다리부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 꼬여진 전기 단자(5, 6, 7)는 상기 전기 기계장치(1)의 회전축(R)과 실질적으로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 고정자.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전기 단자(5, 6, 7) 각각의 꼬인 부위는, 상기 제2 다리부(16)를 형성하는, 자유로운 단부(14)들의 단말 부위(14a)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 단자들(5, 6, 7) 각각의 꼬인 부위가 20 mm에서 30 mm 사이, 바람직하게는 25 mm에서 28 mm 사이의 길이를 갖추는 것을 특징으로 하는 고정자.
  7. 다수의 자극 확장체들과, 각자 적어도 하나의 대응하는 도선(110, 210, 310)을 구비하며 상기 자극 확장체 위에 형성되는, 전기적 도전성 재료로 만들어진 다수의 권선(100, 200, 300)들을 구비하되, 상기 권선(100, 200, 300)들의 적어도 일부는 주 전원에 전기적으로 연결될 수 있는 자유로운 단부(14)를 갖춘 도전성 배선으로 이루어지는, 코어를 준비하는 단계를 포함하는
    회전식 전기 기계장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    - 상기 도선(110, 210, 310)들을 상기 전기 기계장치의 회전축(R)에 실질적으로 수직인 평면 위에 배치하는 단계; 및
    - 상기 도선(110, 210, 310)들을 변형하여, 상기 코어(18) 쪽으로 그리고 코어(18)로부터 멀어지는 쪽으로 움직일 수 있는 연성 부위(13)를 상기 권선들(100, 200, 300)에 형성하는 단계를 포함하고,
    - 서로 다른 권선들(100, 200, 300)의 적어도 두 개의 자유로운 단부(14)들을 서로 고정적으로 결합하고, 그 결합된 단부(14)들을 주 연장 방향을 따라 꼬아서 하나의 단일 전기 단자(5, 6, 7)를 형성하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 꼬는 단계는 다음과 같은 단계들, 즉:
    - 상기 단부(14)들을 서로에 대하여 실질적으로 나란히 배치하는 단계;
    - 상기 단부(14)들을 동시에 파지하는 단계; 및
    - 상기 단부(14)들을 지지하고 상기 단부(14)들의 주 연장축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전시켜서, 상기 단부(14)들이 서로에게 감겨서 꼬아질 수 있도록 하는 단계에 의하여 성취되고,
    상기 단부(14)들을 나란히 배치하는 단계는 상기 단부(14)들이 제1 평면 위에 놓이도록 배치함으로써 성취되고, 상기 단부(14)들을 서로에게 감기도록 꼬는 단계 전에는, 상기 단부(14)들을 상기 제1 평면에 실질적으로 수직인 제2 평면 위에 배치하여, 상기 단부(14)들의 꼬임에 의하여 만들어지는 전기 단자들(5, 6, 7)이 상기 제2 평면 위에 놓이도록 하는 단계가 선행되고,
    기준 구조물(500, 600)을 준비하는 단계가 포함되고, 상기 단부(14)들을 나란히 배치하는 단계는, 상기 단부(14)들을 상기 기준 구조물(500, 600)의 대향된 측면들 위로 배치하여, 이어지는 상기 단부(14)들의 꼬임 작업에서는 상기 기준 구조물(500, 600)로부터 연장되어 나오는 상기 단부(14)들의 단말 부분(14a)에서만 꼬임이 이루어지도록 함으로써 성취되고, 상기 기준 구조물(500, 600)을 준비하는 단계는, 상기 단부(14)들이 상기 제1 평면으로부터 제2 평면으로 이동하는 동안 기준 구조물(500, 600) 둘레에서 연속적으로 인장될(drawn) 수 있는 방식으로, 적어도 한 번 그 방향을 바꾸는 외곽 형태를 따라 연장되는 기준 구조물(500, 600)을 준비하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도선들(110, 210, 310)을 상기 코어(18)의 직경(D1)에 의하여 한정되는 반평면 안에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 도선들(110, 210, 310)을 35 mm에서 185 mm 사이의 길이(L)로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도선들(110, 210, 310)을 상기 코어(18)에 대하여 방사상 방향으로 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도선들(110, 210, 310)을 상기 코어(18)의 각도 영역의 절반에서 방사상 배열(radial arrangement)에 따라 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 단계는, 상기 연성 부위(13)를 얻기 위하여, 자유로운 단부(14)들이 고정자에 상대적으로 사전 결정된 각 위치에 놓여지도록, 상기 도선들(110, 210, 310)을 파지하는 단계 및 상기 도선들(110, 210, 310)을 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 연성 부위(13)에, 회전축(R)을 가로지르는 사전 결정된 길이(L1)의 다리부(15)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다리부(15)가 25 mm에서 60 mm 사이의 길이(L1)를 갖추는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 도선(110, 210, 310)에 대하여 회전축(R)에 평행한 제2 다리부(16)를 형성하기 위하여, 상기 도선들(110, 210, 310)이 회전축(R)에 평행한 제2 평면 위에 놓일 때까지, 상기 도선들(110, 210, 310)을 구부리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 다리부(16)는 20 mm에서 30 mm 사이의 길이를 갖춘 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제7항에 있어서,
    기준 구조물(500, 600)을 준비하는 단계가 포함되고, 상기 단부(14)들을 나란히 배치하는 단계는, 상기 단부(14)들을 상기 기준 구조물(500, 600)의 대향된 측면들 위로 배치하여, 이어지는 상기 단부(14)들의 꼬임 작업에서는 상기 기준 구조물(500, 600)로부터 연장되어 나오는 상기 단부(14)들의 단말 부분(14a)에서만 꼬임이 이루어지도록 함으로써 성취되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제7항에 있어서,
    상기 기준 구조물(500, 600)을 준비하는 단계는,
    - 상기 단부(14)들이 상기 제1 평면 위에 놓여 있는 동안에 둘레를 감싸도록 배치되는, 제1 기준 요소(500)을 준비하는 단계; 및
    - 상기 단부(14)들이 상기 제2 평면 위에 놓여 있는 동안에 둘레를 감싸도록 배치되는, 제2 기준 요소(600)을 준비하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 기준 요소(600)를 준비하는 단계는, 제1 기준 요소(500)에 실질적으로 횡 방향인 직선을 따라 제2 기준 요소(600)를 향하게 하고, 바람직하게는 제2 기준 요소(600)를 제1 기준 요소(500)과 접촉하도록 배치함으로써 성취되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 기준 요소(500)를 준비하는 단계는, 고정적으로 상기 코어(18)를 수용하기 위한 착좌부를 구비한 지지 터렛(T)을 준비하는 단계를 포함하고, 상기 제1 기준 요소(500)가 상기 지지 터렛(T) 안에서 상기 착좌부에 대하여 상대적으로 사전 결정된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제2 기준 요소(600)를 준비하는 단계는, 제2 기준 요소(600)를 고정적으로 지지하는 이동 헤드(M)를 준비하는 단계를 포함하고,
    상기 이동 헤드(M)를 코어(18) 안으로 삽입하고, 상기 기준 구조물(500, 600)을 형성하기 위하여 상기 제2 기준 요소(600)가 상기 제1 기준 요소(500)에 가까워 지도록, 바람직하게는 제1 기준 요소와 맞닿도록, 상기 이동 헤드(M)를 움직이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기준 요소들(500, 600)을 준비하는 단계는, 직선형 바람직하게는 원통형 모양을 가진 기준 요소(500, 600)를 준비하는 단계를 각각 포함하여, 실질적으로 L자형의 튜브형 기준 구조물(500, 600)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제7항에 있어서,
    상기 기준 구조물(500, 600)의 대향된 측면들 위로 상기 단부(14)들을 배치하는 단계는, 상기 단부(14)들이 상기 기준 구조물(500, 600) 둘레를 부분적으로 감싸는 방식으로, 상기 단부(14)들이 서로 교차하게 만듦으로써 성취되는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150078660A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 현대모비스 주식회사 고정자, 이를 적용한 차량용 구동 모터, 그리고 이의 조립 방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20070776A1 (it) * 2007-11-23 2009-05-24 Spal Automotive Srl Unita' di ventilazione in particolare per autoveicoli.
ITBO20110413A1 (it) * 2011-07-11 2013-01-12 Spal Automotive Srl Macchina elettrica rotante e relativo metodo di assemblaggio.
DE102011112817A1 (de) * 2011-09-12 2013-03-14 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotor, insbesondere Kühlerlüftermotor
GB2510382A (en) * 2013-02-01 2014-08-06 Valeo Air Man Uk Ltd A stator assembly for an electric supercharger
FR3006822B1 (fr) 2013-06-05 2015-06-05 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique munie d'un amortisseur pour resister mecaniquement aux sollicitations vibratoires et amortisseur correspondant
DE112014002817A5 (de) * 2013-06-14 2016-02-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktuator mit Leistungselektronik
DE102015210420A1 (de) * 2015-06-08 2016-12-08 Robert Bosch Gmbh Elektrisch kommutierter Elektromotor und Komfortantrieb mit einem Elektromotor
US10500708B2 (en) * 2015-10-14 2019-12-10 Black & Decker Inc. Power tool
FR3043180B1 (fr) * 2015-10-29 2017-11-24 Valeo Systemes Thermiques Ensemble support moteur et installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour vehicule automobile correspondante
JP2018074806A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 日本電産株式会社 モータ、およびモータの製造方法
JP2018107990A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 日本電産株式会社 支持部材装着方法、及びモータ
DE102018118925A1 (de) * 2018-08-03 2020-02-06 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Lüfter mit Kühlkörper
JP7326770B2 (ja) * 2019-02-28 2023-08-16 株式会社富士通ゼネラル モータ及び圧縮機
DE102019111825A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator für eine elektrische Maschine
JP7115431B2 (ja) * 2019-07-17 2022-08-09 株式会社デンソー 回転電機

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10285894A (ja) * 1997-03-31 1998-10-23 Kokusan Denki Co Ltd コントローラ一体型ブラシレスモータ
US6141864A (en) * 1998-01-15 2000-11-07 Trw Inc. Motor stator winding tool
JP2002354762A (ja) * 2001-03-22 2002-12-06 Nittoku Eng Co Ltd コイルの巻線装置および巻線方法
JP2004040843A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Minebea Co Ltd ステータ巻線のたるみ形成機構

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2690773A (en) * 1949-10-29 1954-10-05 Gen Motors Corp Wire twisting and fusing machine
US3027475A (en) * 1958-04-01 1962-03-27 Electrolux Ab Stator for dynamo-electric machines and tool for winding coils thereon
US4642497A (en) * 1984-04-30 1987-02-10 General Electric Company Hermetic compressor unit and stationary assembly
US4698533A (en) * 1984-06-04 1987-10-06 General Electric Company Connection insulator and stator assembly
JPS62103577A (ja) * 1985-10-31 1987-05-14 Canon Inc 周波数発生器
SU1834630A1 (ru) * 1989-03-09 1994-12-30 В.В. Мокрышев Трансформируемый электромонтажный жгут в.в.мокрышева
JP2004046864A (ja) 1992-09-09 2004-02-12 Hitachi Ltd ディスクアレイ
JP3327716B2 (ja) 1995-01-20 2002-09-24 株式会社日立製作所 回転電機用ステータコイルの端末線処理方法及び装置
FR2780828B1 (fr) * 1998-07-02 2000-09-29 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur de vehicule ayant un enroulement isole du carter
JP3472825B2 (ja) 2001-01-17 2003-12-02 東京大学長 エネルギー送受信システム及びそれに用いられる受信機
JP4304563B2 (ja) * 2001-01-18 2009-07-29 株式会社デンソー 相並列u字導体順次接続y形巻線の引き出し線構造
JP2004048864A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Meidensha Corp 回転機
US6856056B2 (en) * 2002-07-24 2005-02-15 Emerson Electric Co. Three phase electric motor terminal box mounted connection board
US7370401B2 (en) * 2003-04-03 2008-05-13 Atop S.P.A. Apparatus and methods for wire coil lead placement
JP2005124319A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の固定子及びその製造方法
US7419116B2 (en) * 2004-04-26 2008-09-02 Globe Motors, Inc. Method and apparatus for winding field coils for dynamo-electric machines
JP2006081375A (ja) 2004-09-13 2006-03-23 Yaskawa Electric Corp 回転電機
JP4722588B2 (ja) * 2005-06-30 2011-07-13 本田技研工業株式会社 回転電機のステータおよびその製造方法
JP4460499B2 (ja) * 2005-07-28 2010-05-12 三菱電機株式会社 回転電機の固定子の製造方法
JP4916730B2 (ja) * 2006-02-07 2012-04-18 アスモ株式会社 ステータの製造方法及びステータ
EP2100361B1 (en) * 2006-11-06 2012-10-17 ATOP S.p.A. Method and apparatus for terminating leads of plural wires in dynamo electric machine core
JP4325667B2 (ja) * 2006-12-08 2009-09-02 ダイキン工業株式会社 モータおよび圧縮機
KR100983929B1 (ko) * 2007-07-27 2010-09-28 한국델파이주식회사 자동차용 교류 발전기의 필드 코일 및 리드 와이어의 결선구조, 그리고 결선 방법
CN101483361B (zh) * 2008-01-11 2011-12-07 德昌电机(深圳)有限公司 无槽电机定子绕组结构及其绕线方法及具有上述绕组结构的定子结构
US8269386B2 (en) * 2009-04-07 2012-09-18 GM Global Technology Operations LLC Phase lead connections for a bar wound stator
US8614530B2 (en) * 2009-12-17 2013-12-24 Remy Technologies, L.L.C. Stator core for an electric machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10285894A (ja) * 1997-03-31 1998-10-23 Kokusan Denki Co Ltd コントローラ一体型ブラシレスモータ
US6141864A (en) * 1998-01-15 2000-11-07 Trw Inc. Motor stator winding tool
JP2002354762A (ja) * 2001-03-22 2002-12-06 Nittoku Eng Co Ltd コイルの巻線装置および巻線方法
JP2004040843A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Minebea Co Ltd ステータ巻線のたるみ形成機構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150078660A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 현대모비스 주식회사 고정자, 이를 적용한 차량용 구동 모터, 그리고 이의 조립 방법

Also Published As

Publication number Publication date
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