KR20130118955A

KR20130118955A - 회전 전기의 스테이터, 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130118955A
Application number: KR1020137021798A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 유야; 다이스케 시조; 히로유키 아키타; 하루유키 하세가와; 다케노리 아오미; 료코 고마키
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2013-10-30
Also published as: WO2012114508A1; US20140035428A1; JPWO2012114508A1; CN103384955A; TW201251274A; DE112011104964T5

Abstract

[과제] 스테이터 코어의 평탄부와 동일한 정도 이상의 절연성을 스테이터 코어의 에지부에 확보할 수 있는 회전 전기의 스테이터, 및 그 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 본 발명에 따른 회전 전기의 스테이터는, 금속으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체와, 상기 코어 시트 적층체의 표면에 도장된 절연 도료로 이루어지는 도장막과, 상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일과, 상기 도장막과 상기 스테이터 코일 사이에 삽입되고, 상기 스테이터 코일의 도선이 상기 코어 시트 적층체의 상기 에지부에 도포된 상기 도장막에 접촉하는 것을 저지하거나 또는 상기 접촉에 의한 압력을 완화하는 절연물제의 보빈을 구비한 것이다.

Description

회전 전기의 스테이터, 및 그 제조 방법{STATOR FOR ROTATING ELECTRICAL MACHINE, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 절연 도료로 이루어지는 도장막이 실시된 코어 시트 적층체와 이 코어 시트 적층체에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일을 구비한 회전 전기(回轉電機)의 스테이터, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 전동기 등의 회전 전기의 구성 부품인 스테이터에 있어서, 스테이터 코어와 그 스테이터 코어에 권회된 도선 사이를 전기적으로 절연하기 위해서, 스테이터 코어에 절연 도장 처리를 실시하도록 한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 종래의 회전 전기의 스테이터에 있어서, 스테이터 코어에 절연 도장 처리를 실시하는 방법으로서는, 전착 도장이나 정전 도장, 혹은 스프레이 도장 등의 방법을 들 수 있지만, 어떤 방법에 있어서도, 피도장물인 스테이터 코어의 평탄부에 도장된 도장막의 막 두께와 비교하여, 스테이터 코어의 에지부에 도장된 도장막의 막 두께가 얇아져, 스테이터 코어의 에지부의 절연성이 불충분하게 되어, 스테이터 코일의 단락 사고 등이 발생할 우려가 있다.

그래서, 스테이터 코어의 에지부의 절연성을 확보하기 위해서, 예를 들면 전착 도장의 도료의 조성 비율을 조정하여 경화 수축률을 낮춤으로써, 스테이터 코어의 평탄부의 도장막의 막 두께에 대한 에지부의 도장막의 막 두께의 백분율(이하, 에지 커버율이라 칭함)을 향상시킴으로써, 스테이터 코어의 에지부의 절연성을 확보하도록 한 스테이터가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

또한, 프레스 장치에 의해 금속판으로부터 펀칭된 코어 시트를 복수매 적층하여 구성한 코어 시트 적층체로 이루어지는 스테이터 코어에 있어서, 코어 시트의 표리 양면의 에지부 중, 프레스 장치의 펀칭 방향의 상류측의 면에 있어서의 에지부, 즉 펀칭에 의한 버어(burr)가 돌출하고 있지 않은 측의 면의 에지부가 스테이터 코어의 에지부가 되도록 복수매의 코어 시트를 적층함으로써 스테이터 코어의 각 에지부가 대략 원호 형상이 되도록 하고, 이것에 의해 스테이터 코어의 도장막에 있어서의 전술한 에지 커버율을 향상시켜 스테이터 코어의 에지부의 절연성을 확보하도록 한 스테이터가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).

일본 특허 공개 제 2001-231191 호 공보 일본 특허 공개 제 2003-264951 호 공보 일본 특허 공개 제 1997-191614 호 공보

그렇지만, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 기재된 종래의 회전 전기의 스테이터와 같이, 절연 도료의 조성 비율을 조정하여 경화 수축률을 낮추는 것에 의해, 혹은 스테이터 코어의 에지부가 대략 원호 형상이 되도록 하여, 스테이터 코어의 에지 커버율을 향상시켰다고 하여도, 스테이터 코어의 에지부에 있어서의 도장막의 막 두께를 스테이터 코어의 평탄부에 있어서의 도장막의 막압(膜壓)과 동일한 정도(에지 커버율=100%)로 하는 것은 어렵고, 따라서, 스테이터 코어의 에지부의 절연성을 스테이터 코어의 평탄부와 동일한 정도의 절연성으로 하는 것이 매우 곤란하다는 과제가 있었다.

또한, 절연 도장 처리가 완료된 스테이터 코어에 도선을 권회하는 경우, 권회 작업 중에 발생하는 도선의 장력이 스테이터 코어의 에지부에의 가압력이 되어, 그 에지부의 도장막이 눌려서 충분한 막 두께를 확보할 수 없는 것이나, 스테이터 코어에의 도선의 권회 작업 중에 있어서의 도선이 스테이터 코어 상에서 위치 어긋남을 일으키는 것에 의해 발생하는 도선과 스테이터 코어의 마찰에 의해서, 스테이터 코어의 에지부의 도장막이 벗겨져서, 스테이터 코일의 단락 사고가 발생하는 것 등의 우려가 있었다.

본 발명은, 종래의 회전 전기의 스테이터에 있어서의 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 코어 시트 적층체의 평탄부와 동일한 정도 이상의 절연성을 코어 시트 적층체의 에지부에 확보할 수 있는 회전 전기의 스테이터, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 회전 전기의 스테이터는, 금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체와, 상기 코어 시트 적층체의 표면에 도장된 절연 도료로 이루어지는 도장막과, 상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일과, 상기 도장막과 상기 스테이터 코일 사이에 삽입되고, 상기 스테이터 코일의 도선이 상기 코어 시트 적층체의 상기 에지부에 도포된 상기 도장막에 접촉하는 것을 저지하거나 또는 상기 접촉에 의한 압력을 완화하는 절연물제(絶緣物製)의 보빈을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터는, 금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체와, 상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부에 대응하여 상기 코어 시트 적층체에 장착된 절연물제의 보빈과, 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 보빈이 장착되어 있지 않은 외주면 및 상기 보빈의 외주면에 도포된 절연 도료로 이루어지는 도장막과, 상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체 및 상기 보빈에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법은, 금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체를 제조하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 도장된 상기 도장막의 표면상에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과, 상기 도장막 및 상기 보빈을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 도선을 권회하여 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법은, 금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체를 제조하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 표면 및 상기 보빈의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과, 상기 도장막의 표면상에 도선을 권회하여, 상기 코어 시트 적층체에 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터에 의하면, 도장막과 상기 스테이터 코일 사이에 삽입되고, 스테이터 코일의 도선이 코어 시트 적층체의 에지부에 도포된 도장막에 접촉하는 것을 저지하거나 또는 그 접촉에 의한 압력을 완화하는 절연물제의 보빈을 구비하고 있으므로, 도장막 두께가 얇은 에지부에 도선이 접촉하는 일이 없어, 평탄부와 동등 이상의 절연성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터에 의하면, 코어 시트 적층체의 적어도 에지부에 대응하여 코어 시트 적층체에 장착된 절연물제의 보빈과, 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 보빈이 장착되어 있지 않은 외주면 및 상기 보빈의 외주면에 도포된 절연 도료로 이루어지는 도장막과, 상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체 및 상기 보빈에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일을 구비하고 있으므로, 도장막 두께가 얇은 에지부에 도선이 접촉하는 일이 없어, 평탄부와 동등 이상의 절연성을 확보할 수 있다.

본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터 코어의 제조 방법에 의하면, 코어 시트 적층체의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 도장된 상기 도장막의 표면상에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과, 상기 도장막 및 상기 보빈을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 도선을 권회하여 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비하고 있으므로, 코어 시트 적층체로의 도선의 권회시에 있어서의 도선의 장력이나 도선의 위치 어긋남 등에 의한 에지부의 도장막 눌림이나 벗겨짐을 억제할 수 있어, 단락 결함 등의 발생을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터 코어의 제조 방법에 의하면, 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과, 상기 코어 시트 적층체의 표면 및 상기 보빈의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과, 상기 도장막의 표면상에 도선을 권회하여, 상기 코어 시트 적층체에 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비하고 있으므로, 코어 시트 적층체에의 도선의 권회시에 있어서의 도선의 장력이나 도선의 위치 어긋남 등에 의한 에지부의 도장막 눌림이나 벗겨짐을 억제할 수 있어, 단락 결함 등의 발생을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 코어의 구성을 도시하는 설명도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부의 구성을 도시하는 설명도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법을 도시하는 설명도,
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 보빈의 장착 방법을 도시하는 설명도,
도 6은 본 발명의 실시형태 1의 변형예에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도,
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부의 구성을 도시하는 설명도,
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법을 도시하는 설명도,
도 10은 본 발명의 실시형태 3에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 코어 시트를 도시하는 사시도,
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도,
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 코어 시트를 도시하는 사시도,
도 13은 본 발명의 실시형태 4에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도.

(실시형태 1)

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도이다. 도 1에 있어서, 전동기 등의 회전 전기의 스테이터를 구성하는 스테이터 자극부(1)는, 금속으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성한 코어 시트 적층체의 표면에 절연 도료의 도장 처리를 실시하여 형성한 도장막(3)을 갖는 스테이터 코어(2)와, 스테이터 코어(2)의 코어 시트 적층 방향의 제 1 면인 단부면에 장착된 절연물제의 제 1 보빈(41)과, 스테이터 코어(2)의 코어 시트 적층 방향의 제 2 면인 다른쪽의 단부면에 장착된 절연물제의 제 2 보빈(42)과, 제 1 보빈(41)과 제 2 보빈(42)을 거쳐서 스테이터 코어(2)에 도선을 권회하여 구성된 스테이터 코일(5)을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 스테이터 코일(5)을 구성하는 도선은, 절연 도료의 도장막(3)이 실시된 스테이터 코어(2)와 제 1 보빈(41)과 제 2 보빈을 대략 내포하도록 권회되어 있다.

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 코어의 구성을 도시하는 설명도이며, 도 2의 (a)는 도장막을 실시하기 전의 코어 시트 적층체의 사시도, 도 2의 (b)는 코어 시트 적층체의 표면에 도장막을 실시하여 구성한 스테이터 코어의 사시도이다. 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 도장막을 실시하기 전의 코어 시트 적층체(6)는, 금속판으로 이루어지는 대략 T자 형상의 코어 시트(7)를 10매 적층하고, 이들 코어 시트(7)를 일체로 고정하는 것에 의해 구성되어 있다. 금속판으로 이루어지는 코어 시트(7)는, 요크부(8)와, 이 요크부(8)로부터 그 평면이 연장되는 방향으로 거의 수직으로 돌출한 티스부(9)를 갖는다. 도 2의 (a)에 도시하는 코어 시트 적층체(6)의 표면 전체에 절연 도료로 이루어지는 도장막을 실시하는 것에 의해, 도 2의 (b)에 도시하는 도장막(3)을 구비한 스테이터 코어(2)가 구성된다. 이와 같이 구성된 스테이터 코어(2)의 외표면은 에지부(10)와 평탄부(11)의 조합으로 이루어진다.

또한, 코어 시트 적층체(6)를 구성하는 코어 시트(7)의 적층 매수는 10매에 한정되는 것이 아니라, 회전 전기의 사양 등에 따라 임의로 설정할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부의 구성을 도시하는 설명도이며, 도 3의 (a)는 단면 위치를 나타내는 평면(A)과 함께 스테이터 자극부를 사시도에 의해 표시한 설명도, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시하는 평면(A)에 있어서의 단면을 도시하는 설명도이다. 도 3의 (a) 및 (b)에 있어서, 제 1 보빈(41)은, 코어 시트(7)와 유사한 대략 T자 형상을 이루고 있으며, 도장막(3)이 실시된 스테이터 코어(2)의 코어 시트 적층 방향의 한쪽의 단부면에 장착되어 있다. 제 2 보빈(42)은, 코어 시트(7)와 유사한 대략 T자 형상을 이루고 있으며, 도장막(3)이 실시된 스테이터 코어(2)의 적층 방향의 다른쪽의 단부면에 장착되어 있다.

스테이터 코어(2)의 티스부(9)(도 2 참조)에 권회된 스테이터 코일(5)은, 스테이터 코어(2)의 도장면(B1, B2)측에서는 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)의 외표면에 접하고, 스테이터 코어(2)의 도장면(C1, C2)측에서는 도장막(3)의 외표면에 접하고 있다.

도 3에 도시하는 평면(A)에 있어서, 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)의 폭(b)은 도장면(B1, B2)의 폭과 동일 치수로 형성되어 있다. 그 때문에, 스테이터 코일(5)은 도장면(B1, B2)에 접촉하는 일이 없고, 또한 스테이터 코어(2)의 4개소의 에지부(10)에 접촉하는 일이 없이 스테이터 코어(2)의 티스부에 권회되는 것이 가능하다. 또한, 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)의 폭(b)은 도장면(B1, B2)의 폭 이상의 치수로 형성되어 있어도 좋다.

전술한 바와 같이, 스테이터 코일(5)이 스테이터 코어(2)의 에지부(10)에 접촉하는 일이 없기 때문에, 스테이터 코일(5)을 구성하기 위한 도선을 스테이터 코어(2)에 권회하고 있는 동안에 도선의 장력에 의한 에지부(10)에의 가압력이 발생하지 않아서, 에지부(10)의 도장막(3)이 눌리는 일이 없다. 또한, 스테이터 코일(5)을 구성하는 도선의 어긋남에 의해서 발생하는 도선과 도장막(3) 사이의 마찰도 에지부에서는 발생하지 않기 때문에, 에지부(10)의 도장막(3)이 벗겨지는 일이 없다.

다음에, 전술한 이러한 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법을 도시하는 설명도이며, 도 4의 (a)는 코어 시트를 적층하여 코어 시트 적층체를 제작하는 적층 공정, 도 4의 (b)는 코어 시트 적층체에 도장막을 실시하는 절연 공정, 도 4의 (c)는 도장막을 실시한 스테이터 코어에 보빈을 장착한 보빈 장착 공정, 도 4의 (d)는 보빈을 장착한 스테이터 코어에 도선을 권회하여 스테이터 코일을 장착하는 코일 장착 공정을 각각 나타내고 있다.

먼저, 금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트(7)를 준비한다. 코어 시트(7)는 요크부(8)와, 이 요크부(8)로부터 그 평면이 연장되는 방향으로 거의 수직으로 돌출한 티스부(9)를 갖는 대략 T자 형상으로 형성되어 있다. 코어 시트(7)의 제작 방법으로서는, 금속판인 금속체를 프레스 장치에 의해 펀칭하여 제작하는 것이 일반적이지만, 금속판인 금속체로부터 와이어 커팅이나 레이저 커팅 등에 의해 제작하도록 해도 좋다. 이와 같이 하여 제작한 코어 시트(7)를, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 코어 시트(7)의 두께 방향으로 적층한다. 이 적층한 각 코어 시트(7)는 코킹, 접착 혹은 용접 등에 의해 일체로 고정되어, 코어 시트 적층체(6)가 구성된다.

다음에, 전술한 바와 같이 하여 구성한 코어 시트 적층체(6)의 전체 표면에 절연 도료에 의한 도장 처리를 실시함으로써, 도 4의 (b)에 도시하는 스테이터 코어(2)를 구성한다. 코어 시트 적층체(6) 표면에 절연 도료를 도장하는 방법으로서는, 전착 도장이나 정전 도장 혹은 스프레이 도장 등이 고려된다. 코어 시트 적층체(6)에 절연 도료에 의한 도장 처리를 실시함으로써, 코어 시트 적층체(6)의 전체 둘레면을 덮어 가리도록 도장막(3)이 외장된 스테이터 코어(2)가 얻어진다.

다음에, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 도장막(3)을 실시한 스테이터 코어(2)의 제 1 면인 코어 시트 적층 방향의 한쪽의 단부면에 절연체로 이루어지는 대략 T자 형상의 제 1 보빈(41)을 장착하는 동시에, 스테이터 코어(2)의 제 2 면인 코어 시트 적층 방향의 다른쪽의 단부면에 제 2 보빈(42)을 장착하여, 외장 코어(16)를 제작한다. 제 1 면인 한쪽의 단부면과 제 2 면인 다른쪽의 단부면은 서로 대향한 2개의 면이다. 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)을 스테이터 코어(2)에 장착하는 방법에 대해서는 후술한다. 마지막으로, 외장 코어(16)의 티스부(9)를 둘러싸도록 하여 도선을 권회하는 것에 의해, 티스부(9)에 스테이터 코일(5)을 장착한다. 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)은 코어 시트 적층체의 에지부에 도포된 도장막에 스테이터 코일(5)의 도선이 접촉하는 것을 저지하거나, 또는 상기 접촉에 의한 압력을 완화한다. 이것에 의해, 도 4의 (d)에 도시하는 스테이터 자극(1)이 완성된다.

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 보빈의 장착 방법을 나타내는 설명도이며, 도 5의 (a) 내지 (c)는 각각 다른 장착 방법을 나타내고 있다. 도 5의 (a)에 있어서, 제 1 보빈(41)은, 스테이터 코어(2)의 제 1 면인 코어 적층 방향의 한쪽의 단부면(21)에 접하는 측의 면에 돌기(411)가 형성되어 있다. 또한, 스테이터 코어(2)의 제 1 면인 한쪽의 단부면(21)에는, 제 1 보빈(41)의 돌기(411)를 삽입시키는 구멍부(211)가 형성되어 있다.

도 5의 (a)에 도시하는 보빈의 장착 방법에서는, 제 1 보빈(41)의 돌기(411)를 스테이터 코어(2)의 구멍부(211)에 삽입함으로써, 스테이터 코어(2)의 한쪽의 단부면(21)에 제 1 보빈(41)을 고정하여 장착한다. 도시하고 있지 않은 제 2 보빈도 마찬가지로 스테이터 코어(2)의 제 2 면인 다른쪽의 단부면(22)에 고정되어 장착된다. 스테이터 코어(2)에의 구멍부(211)의 형성 방법으로서는, 미리 구멍을 마련한 코어 시트를 이용하는 방법이나, 도장막을 실시하기 전의 적층체에 구멍부를 가공하여 형성하는 방법이나, 도장막(3)을 실시하여 스테이터 코어(2)를 완성시킨 상태에서 구멍부(211)를 가공하는 방법 등의 어느 방법이어도 좋다.

도 5의 (b)에 도시하는 보빈의 장착 방법에서는, 접착제(13)를 이용하여 제 1 보빈(41)을 스테이터 코어(2)의 한쪽의 단부면(21)에 접착하여 장착한다. 도시하고 있지 않은 제 2 보빈도 마찬가지로 스테이터 코어(2)의 다른쪽의 단부면(22)에 접착하여 장착한다. 접착제(13)는, 보빈측에 도포하는 것, 또는 스테이터 코어(2)측에 도포하는 것, 혹은 그들 쌍방에 도포하는 것 등의 어느 것이어도 좋다.

도 4의 (c)에 도시하는 보빈의 장착 방법에서는, 제 1 보빈(41)에 다리부(412)를 마련하여 제 1 보빈(41)을 대략 ㄷ자 형상의 단면 형상으로 형성하고, 이 제 1 보빈(41)의 다리부(412)에 의해 스테이터 코어(2)의 한쪽의 단부면(21)측의 측면의 일부를 협지함으로써, 제 1 보빈(451)을 스테이터 코어(2)의 한쪽의 단부면(21)에 장착한다. 도시하고 있지 않은 제 2 보빈도 마찬가지로 스테이터 코어(2)의 다른쪽의 단부면(22)에 접착되어 장착된다.

또한, 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)은, 스테이터 코어(2)의 서로 대향하는 양측면, 즉 스테이터 코어(2)의 코어 시트 적층 방향으로 연장되는 2개의 면에 각각 장착하도록 해도 좋다.

이상과 같이 하여, 스테이터 코어(2)에 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)을 장착한 후, 스테이터 코일(5)을 장착하여 스테이터 자극부(1)를 구성한다. 이와 같이 하여 구성된 스테이터 자극부(1)는, 예를 들어 원통형의 고정자 프레임(도시하지 않음)에 서로 소정 각도를 거쳐서 복수개 배치되어, 회전 전기의 스테이터가 구성된다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터에 의하면, 도선을 스테이터 코어(2)의 에지부(10)에 접촉시키는 일없이 스테이터 코어(2)의 티스부(9)에 권회하여 스테이터 코일(5)을 형성하여 장착하는 것이 가능하기 때문에, 스테이터 코어(2)의 각 에지부(10)의 도장막(3)의 눌림이나 벗겨짐의 발생을 억제할 수 있어, 단락 결함 등의 절연 불량의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 스테이터 코일(5)의 도선이 에지부(10)에 접촉한 것에 기인하는 도선의 피복 파괴를 방지하는 것도 가능하며, 도선에 의한 절연 불량의 발생의 저감도 기대할 수 있다.

또한, 도장막(3)을 실시한 스테이터 코어(2)에 제 1 보빈(41), 제 2 보빈(42)을 장착한 상태로 도선을 권회하여 스테이터 코어(5)를 형성하기 때문에, 스테이터 코일(5)의 도선의 정렬성이 향상하여, 보다 고밀도인 권장을 실현할 수 있어서, 스테이터의 고효율화를 기대할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시형태 1의 변형예에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도이다. 전술한 본 발명의 실시형태 1에 의한 스테이터 자극부에서는, 코어 시트 적층체(6)의 전체면을 덮어 가리도록 도장막(3)을 실시하여 스테이터 코어(2)를 구성하도록 하고 있지만, 도 6에 도시하는 바와 같이, 스테이터 코일(5)의 도선이 스테이터 코어(2)에 직접 접촉하는 일이 없는 부분, 즉 스테이터 코어(2) 중, 도시하고 있지 않은 회전 전기의 회전자의 주위면에 대향하는 면(101)에는, 도장막(3)을 실시하는 일없이 코어 시트 적층체(6)를 노출시킨 그대로 해도 좋다.

(실시형태 2)

도 7은 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도이다. 도 7에 있어서, 전동기 등의 회전 전기의 스테이터를 구성하는 스테이터 자극부(1a)는, 스테이터 코어(2a)와, 이 스테이터 코어(2a)의 티스부(9a)에 도선을 권회하여 장착된 스테이터 코일(5)을 구비하고 있다. 스테이터 코어(2a)는, 코어 시트를 소정 매수 적층하여 구성된 코어 시트 적층체(6a)의 양단부에, 제 1 보빈(42a)과 제 2 보빈(42a)을 각각 장착하고 이들을 일체 구성으로 한 후, 이 일체 구성된 코어 시트 적층체(6a)와 제 1 보빈(42a)과 제 2 보빈(42a)을 전체적으로 절연 도료의 도장 처리를 실시하여 스테이터 코어(16a)를 구성한 것이다. 스테이터 코일(5)은 이와 같이 하여 구성된 스테이터 코어(2a)의 티스부(9a)에 도선을 권회하여 구성되어 있다.

또한, 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)은 스테이터 코어(2)의 서로 대향하는 양측면, 즉 스테이터 코어(2)의 코어 시트 적층 방향으로 연장되는 2개의 면에 각각 장착하도록 해도 좋다.

도 8은 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부의 구성을 도시하는 설명도이며, 도 8의 (a)는 단면 위치를 나타내는 평면(Aa)과 함께 스테이터 자극부(1a)를 사시도로 표시한 설명도, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 도시하는 평면(Aa)에 있어서의 단면을 도시하는 설명도이다. 도 8의 (a) 및 (b)에 있어서, 제 1 보빈(41a)은, 코어 시트(7)와 유사한 대략 T자 형상을 이루고 있으며, 도장막(3a)이 실시된 스테이터 코어(2a)의 제 1 면인 코어 시트 적층 방향의 한쪽의 단부면(21a)에 장착되어 있다. 제 2 보빈(42a)은, 코어 시트(7)와 유사한 대략 T자 형상을 이루고 있으며, 도장막(3a)이 실시된 스테이터 코어(2a)의 제 2 면인 적층 방향의 다른쪽의 단부면(22a)에 장착되어 있다.

스테이터 코어(2a)의 티스부(9a)에 권회된 스테이터 코일(5)은 스테이터 코어(2a)와 제 1 보빈(41a)과 제 2 보빈(42a)의 전체 표면에 도장된 도장막(3a)의 외표면에 접하고 있다. 이와 같이 스테이터 코일(5)이 코어 시트(7)의 4개소의 에지부(10)에 접촉하는 일이 없기 때문에, 도장막(3a)이 눌려지는 일이 없다.

다음에, 전술한 본 실시형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터의 제조 방법을 도시하는 설명도이며, 도 9의 (a)는 코어 시트를 적층하여 코어 시트 적층체를 제작하는 적층 공정, 도 9의 (b)는 코어 시트 적층체에 보빈을 장착하는 보빈 장착 공정, 도 9의 (c)는 코어 시트 적층체와 보빈의 일체 구성물의 외표면에 절연 도료에 의한 도장막(3a)을 도포하여 스테이터 코어(2a)를 제작하는 도장 공정, 도 9의 (d)는 도장막을 실시한 스테이터 코어(2a)에 도선을 권회하여 스테이터 코일을 장착하는 코일 장착 공정을 각각 도시하고 있다.

도 9의 (a)에 도시하는 코어 시트 적층체(6)를 제작하는 방법은 전술한 실시형태 1의 도 4의 (a)의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 다음에, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 코어 시트 적층체(6)의 코어 시트 적층 방향의 양 단부면에, 절연체로 이루어지는 대략 T자 형상의 제 1 보빈(41) 및 제 2 보빈(42)을 각각 장착하여 코어 시트 구성체와 보빈의 일체 구성물(16a)을 제작한다. 제 1 보빈(41a) 및 제 2 보빈(42a)을 스테이터 코어 적층체(6)에 장착하는 방법에 대해서는, 도장막을 거치지 않고 직접 코어 시트 적층체에 제 1 보빈 및 제 2 보빈을 장착하는 점 이외에는, 전술한 실시형태 1의 경우와 동일하게 실행할 수 있다. 이와 같이 하여 제작한 코어 시트 구성체와 보빈의 일체 구성물(16a)의 전체 표면에, 절연 도료에 의한 도장 처리를 실시함으로써, 도 4의 (c)에 도시하는 스테이터 코어(2a)를 구성한다.

코어 시트 구성체와 보빈의 일체 구성물(16a)의 전체 표면에 절연 도료를 도장하는 방법으로서는, 전착 도장이나 정전 도장 혹은 스프레이 도장 등이 고려된다. 코어 시트 적층체와 보빈의 일체 구성물(16a)의 전체 표면에 절연 도료에 의한 도장막(3a)을 실시함으로써, 도장막(3a)이 외장된 스테이터 코어(2a)가 얻어진다. 마지막으로, 이 스테이터 코어(2a)의 티스부(9a)를 둘러싸도록 하여 도선을 권회함으로써, 티스부(9a)에 스테이터 코일(5)을 장착한다. 이것에 의해, 도 9의 (d)에 도시하는 스테이터 자극(1a)이 완성된다.

이상과 같이 하여 제작한 스테이터 자극부(1a)는, 예를 들어 원통형의 고정자 프레임(도시하지 않음)에 서로 소정 각도를 거쳐서 복수개 배치되어, 회전 전기의 스테이터가 구성된다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 2에 의한 회전 전기의 스테이터에 의하면, 도선을 스테이터 코어(2a)의 에지부(10)에 접촉시키는 일 없이 스테이터 코어(2a)의 티스부(9a)에 권회하여 스테이터 코일(5)을 형성하여 장착하는 것이 가능하기 때문에, 스테이터 코일(5)의 단락 결함 등의 절연 불량의 발생을 저감시킬 수 있다.

또한, 제 1 보빈(41), 제 2 보빈(42)을 장착한 상태로 도선을 권회하여 스테이터 코어(5)를 형성하기 때문에, 스테이터 코일(5)의 도선의 정렬성이 향상하여, 보다 고밀도인 권선을 실현할 수 있어, 스테이터의 고효율화를 기대할 수 있다.

또한, 전술한 본 발명의 실시형태 2에 의한 스테이터 자극부에서는, 코어 시트 적층체(6)의 전체면을 덮어 가리도록 도장막(3)을 실시하여 스테이터 코어(2)를 구성하도록 하고 있지만, 실시형태 1에 있어서의 도 6에 도시하는 바와 같이, 스테이터 코일(5)의 도선이 스테이터 코어(2)에 직접 접촉하는 일이 없는 부분, 즉 스테이터 코어(2) 중, 도시하고 있지 않은 회전 전기의 회전자의 주위면에 대향하는 면(101)에는, 도장막(3)을 실시하는 일없이 코어 시트 적층체(6)를 노출시킨 그대로 해도 좋다.

(실시형태 3)

도 10은 본 발명의 실시형태 3에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 코어 시트를 도시하는 사시도, 도 11은 본 발명의 실시형태 3에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극을 도시하는 사시도이다. 전술한 실시형태 1에서는, 요크부(8)와, 이 요크부(8)로부터 돌출한 티스부(9)를 갖는 대략 T자 형상의 코어 시트(7)를 이용하여 스테이터 코어 적층체(6)를 구성했지만, 실시형태 3에서는 도 10에 도시하는 바와 같이, 굴곡부(17)를 거쳐서 연결된 복수의 요크부(8b)와, 각 요크부(8b)로부터 거의 직각으로 돌출한 복수의 티스부(9b)를 갖는 코어 시트(7b)를 이용하여 스테이터 코어 적층체(6b)를 구성해도 좋다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 코어 시트(7b)를 그 두께 방향으로 적층한 코어 시트 적층체(6b)의 전체 표면에 절연 도료에 의한 도장막(3b)이 실시되어, 스테이터 코어(2b)가 제작된다. 그 후에, 실시형태 1의 경우와 마찬가지로 하여, 제 1 보빈(41b), 제 2 보빈(42b)이 스테이터 코어(2b)의 코어 시트 적층 방향의 양 단부면에 장착된다. 그리고, 그 스테이터 코어(2b)의 티스부(9b)에 도선이 권회되어서 스테이터 코일(5)이 장착되어, 스테이터 자극(1b)이 제작된다.

도 11에 도시하는 스테이터 자극(1b)은 굴곡부(17)를 굴곡시켜서 원통 형상으로 형성되고, 도시하고 있지 않은 스테이터 프레임 등에 고정된다. 이것에 의해, 회전 전기의 스테이터가 형성된다.

또한, 전술한 실시형태 2의 경우와 같이, 도장막을 실시하기 전의 코어 시트 적층체(6b)에 제 1 보빈(41b) 및 제 2 보빈(42b)을 장착하여 코어 시트 적층체와 보빈의 일체 구성물을 제작하고, 이러한 일체 구성물의 전체 표면에 도장막(3b)을 형성하고, 그 후 스테이터 코일(5)을 장착하도록 해도 좋다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시형태 3에 의한 회전 전기의 스테이터는 전술한 실시형태 1 또는 실시형태 2와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

(실시형태 4)

도 12는 본 발명의 실시형태 4에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 코어 시트를 도시하는 사시도, 도 13은 본 발명의 실시형태 4에 의한 회전 전기의 스테이터에 있어서의 스테이터 자극부를 도시하는 사시도이다. 실시형태 4에서는, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 환상으로 형성된 요크부(8c)와, 이 요크부(8c)로부터 그 직경 방향 내측으로 돌출한 복수의 티스부(9c)를 갖는 코어 시트(7c)를 적층하여 코어 시트 적층체 스테이터 코어(6c)를 구성한다.

코어 시트(7c)를 그 두께 방향으로 적층한 코어 시트 적층체(6c)의 전체 표면에 절연 도료에 의한 도장막(3c)이 실시되어, 스테이터 코어(2c)가 제작된다. 그 후에, 실시형태 1의 경우와 동일하게 하여, 제 1 보빈(41c), 제 2 보빈(42c)이 스테이터 코어(2c)의 코어 시트 적층 방향의 양 단부면에 장착된다. 그리고, 그 스테이터 코어(2c)의 티스부(9c)에 도선이 권회되어서 스테이터 코일(5)이 장착되어, 스테이터 자극(1c)이 제작된다.

도 13에 도시하는 스테이터 자극(1c)은 도시하고 있지 않은 스테이터 프레임 등에 고정된다. 이것에 의해, 회전 전기의 스테이터가 형성된다.

또한, 전술한 실시형태 2의 경우와 같이, 도장막을 실시하기 전의 코어 시트 적층체(6c)에 제 1 보빈(41c) 및 제 2 보빈(42c)을 장착하여 코어 시트 적층체와 보빈의 일체 구성물을 제작하고, 이러한 일체 구성물의 전체 표면에 도장막(3c)을 형성하고, 그 후 스테이터 코일(5)을 장착하도록 해도 좋다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시형태 4에 의한 회전 전기의 스테이터는 전술한 실시형태 1 또는 실시형태 2와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터, 및 그 제조 방법은, 예를 들어 자동차 등의 차량에 탑재되는 차량 탑재용 회전 전기의 분야 혹은 그 이외의 회전 전기의 분야에 적용할 수 있다.

1, 1a, 1b, 1c : 스테이터 자극부 2, 2a, 2b, 2c : 스테이터 코어
3, 3a, 3b, 3c : 도장막 6, 6b, 6c : 코어 시트 적층체
7, 7b, 7c : 코어 시트 8, 8a, 8b, 8c : 요크부
9, 9a, 9b, 9c : 티스부 10 : 에지부
11 : 평탄부 41, 41a, 41b, 41c : 제 1 보빈
42, 42a, 42b, 42c : 제 2 보빈 5 : 스테이터 코일

Claims

금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체와,
상기 코어 시트 적층체의 표면에 도장된 절연 도료로 이루어지는 도장막과,
상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일과,
상기 도장막과 상기 스테이터 코일 사이에 삽입되고, 상기 스테이터 코일의 도선이 상기 코어 시트 적층체의 상기 에지부에 도포된 상기 도장막에 접촉하는 것을 저지하거나 또는 상기 접촉에 의한 압력을 완화하는 절연물제의 보빈을 구비한 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체와,
상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부에 대응하여 상기 코어 시트 적층체에 장착된 절연물제의 보빈과,
상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 보빈이 장착되어 있지 않은 외주면 및 상기 보빈의 외주면에 도포된 절연 도료로 이루어지는 도장막과,
상기 도장막을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체 및 상기 보빈에 권회된 도선으로 이루어지는 스테이터 코일을 구비한 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보빈은, 상기 코어 시트 적층체의 제 1 면에 대응하여 장착된 제 1 보빈과, 상기 코어 시트 적층체의 상기 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 대응하여 장착된 제 2 보빈을 구비하는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 면은 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 복수매의 코어 시트의 적층 방향의 한쪽의 단부면이며,
상기 제 2 면은 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 복수매의 코어 시트의 적층 방향의 다른쪽의 단부면인 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 면은 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 복수매의 코어 시트의 적층 방향으로 연장되는 한쪽의 면이며,
상기 제 2 면은 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 복수매의 코어 시트의 적층 방향으로 연장되는 다른쪽의 면인 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보빈은, 적어도 상기 코어 시트 적층체측의 형상이, 대응하는 상기 코어 시트 적층체의 면의 형상과 동일 형상 혹은 상기 면을 내포하는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보빈은 상기 스테이터 코일측의 에지가 곡면에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수매의 코어 시트는 각각 요크부와, 상기 요크부로부터 돌출한 티스부를 갖는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코어 시트는 굴곡 가능한 부위를 거쳐서 연결된 복수의 요크부와, 상기 복수의 요크부로부터 각각 돌출한 복수의 티스부를 갖는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코어 시트는 환상의 요크부와, 상기 요크부로부터 그 직경 방향으로 돌출한 복수의 티스부를 갖는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터 코일은 상기 코어 시트 적층체에 있어서의 상기 티스부에 대응하는 부위에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코어 시트는 박판 금속체의 시트로부터 프레스 펀칭, 와이어 커팅 혹은 레이저 커팅에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도장막은, 절연 도료를, 전착 도장, 혹은 정전 도장, 혹은 스프레이 도장에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터.
금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체를 제조하는 공정과,
상기 코어 시트 적층체의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과,
상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 도장된 상기 도장막의 표면상에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과,
상기 도장막 및 상기 보빈을 거쳐서 상기 코어 시트 적층체에 도선을 권회하여 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터의 제조 방법.
금속판으로 이루어지는 복수매의 코어 시트를 적층하여 구성된 코어 시트 적층체를 제조하는 공정과,
상기 코어 시트 적층체의 적어도 에지부 혹은 그 근방에 절연물제의 보빈을 장착하는 공정과,
상기 코어 시트 적층체의 표면 및 상기 보빈의 표면에 절연 도료를 도포하여 도장막을 형성하는 공정과,
상기 도장막의 표면상에 도선을 권회하여, 상기 코어 시트 적층체에 스테이터 코일을 장착하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는
회전 전기의 스테이터의 제조 방법.