KR20150012358A - Coil winding method for stator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 고정자의 코일 권선방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모터, 발전기 등에 마련되어 회전자와 상호작용을 일으키는 고정자에 있어서, 회전자계를 발생시키는 코일의 권선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coil winding method for a stator, and more particularly, to a winding method of a coil for generating a rotating magnetic field in a stator provided in a motor, a generator, or the like and causing interaction with a rotor.
일반적으로 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전력을 얻는 장치로서 가정용 전자제품에서 각종 산업용 기기에 이르기까지 광범위한 분야에서 널리 사용되고 있다. 이와 같은 모터는 하우징이나 케이싱에 고정됨과 아울러 전원의 인가에 의해 회전자계를 형성하도록 코일이 권선되는 고정자와, 고정자 내부에 샤프트에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전자를 주요 구성으로 하며, 고정자가 발생시키는 자속이 회전자와 상호 작용을 일으켜 회전 토크를 발생시키도록 형성된다.Generally, a motor is a device that obtains rotational power by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in a wide range of fields from home electronic products to various industrial devices. Such a motor mainly includes a stator fixed to a housing or a casing, a coil wound around the stator to form a rotating magnetic field by application of power, and a rotor rotatably installed in the stator by a shaft. Are formed to interact with the rotor to generate a rotational torque.
한편, 최근에는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차에 대한 활방한 연구 개발이 진행되고 있다. 하이브리드 자동차는 기존의 연소식 엔진과 전기 구동식 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 차량을 구동하고, 전기자동차는 전기 구동식 모터로 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 감소와 함께 연비향상이 가능하여 현실대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다. 상기와 같은 하이브리드 자동차나 전기자동체에 있어서 모터는 전체적인 차량 성능을 좌우할만큼 핵심 부품으로 자리잡고 있으며, 고출력, 소형화된 모터의 개발이 하이브리드 자동차 등에 있어 화두로 떠오르고 있다.On the other hand, in recent years, research and development on environmentally friendly and fuel-efficient automobiles using combustion engines, such as hybrid vehicles and electric vehicles, are under way. Hybrid vehicles are driven by two power sources in conjunction with conventional combustion engines and electric drive motors. Electric vehicles are driven by electric drive motors, thus reducing environmental pollution by exhaust gases and improving fuel efficiency And it is becoming a reality alternative next-generation automobile. In such hybrid vehicles and armature bodies, the motor is positioned as a core component to control the overall performance of the vehicle, and development of a high-output, miniaturized motor is emerging as a hot topic in hybrid vehicles.
상기와 같은 고출력, 소형화된 모터 구현의 일환으로, 평각선(flat coil)의 사용이 활발하게 검토되고 있다. 이와 같은 평각선은 단면이 둥근 원형으로 형성되는 종래의 환형코일과 달리, 단면이 각형(통상, 사각단면)으로 형성되어, 슬롯 내 사공간을 최소화하고, 고정자 코일의 점적율을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다. 나아가, 평각선 코일의 경우, 일반적인 환형코일에 비해 코일 엔드부(즉, 코일이 슬롯 외부로 노출된 부위)의 높이(또는, 노출된 코일의 축방향 길이)를 줄일 수 있는 이점 또한 존재하게 된다.As a part of the above-mentioned high-output, miniaturized motor realization, the use of a flat coil has been actively studied. Unlike a conventional annular coil having a round cross section, the flat wire has a rectangular cross section (typically, a rectangular cross section), minimizing the internal thread space and maximizing the stator coil drop rate There is an advantage. Further, in the case of the flat wire coil, there is also an advantage that the height of the coil end portion (that is, the portion where the coil is exposed to the outside of the slot) (or the axial length of the exposed coil) can be reduced compared to a general annular coil .
상기와 같은 평각선을 고정자 코일에 적용하기 위한 일 예로서, U자형의 도체 세그먼트(당업계에서는 '헤어핀(hair-pin)'으로 지칭되기도 함)를 고정자의 각 슬롯으로 삽입하고, 각 도체 세그먼트 간을 용접 접합하여 고정자 코일을 형성하는 권선 방법이 알려져 있다. 다만, 이러한 권선 방법은 조밀하게 배치된 각 도체 세그먼트 간을 다수 회 용접 접합하여야 하는바, 용접 작업에 많은 어려움이 있게 되며, 용접 오류로 인한 각 도체 세그먼트 간의 절연성능이 문제될 수 있다.As an example of applying such a flat wire to a stator coil, a U-shaped conductor segment (sometimes referred to in the art as a "hair-pin") is inserted into each slot of the stator, There is known a winding method in which a stator coil is formed by welded joints. However, such a winding method requires a plurality of welded joints between the conductor segments that are arranged densely, which makes it difficult to perform welding work, and insulation performance between the conductor segments due to welding errors may be a problem.
한편, 평각선을 적용하기 위한 다른 예로서, 일명, '웨이브 와인딩(wave winding)' 방식이 알려져 있다. 이 방식은 U자형의 도체 세그먼트가 복수개 연속된 형태의 파형 코일(wave coil)을 고정자 슬롯에 권선하는 방식을 통해, 앞서 본 헤어핀 권선 방식에 비해 용접 접합의 개소를 줄이고 있다. 그러나 이와 같은 웨이브 와인딩 방식은 미리 집적된 평각선 코일을 성형하고 각 코일 사이로 분할 코어를 삽입하거나, 고정자 코어의 내경 측에서 기 성형된 코일을 밀어넣는 방식으로 코일 권선이 이뤄지게 되므로, 슈(shoe)가 형성된 티쓰(teeth)에는 적용이 불가하게 된다. 이와 같은 슈의 부재는 결국, 코깅 토크(cogging torque)나 토크 리플(torque ripple) 증대로 이어지며, 모터의 진동, 소음 등을 증가시키는 원인이 될 수 있다.Meanwhile, as another example for applying the flat wire, a so-called 'wave winding' method is known. This method reduces the number of weld joints compared to the conventional hairpin winding method by winding a plurality of U-shaped conductor segments in a continuous wave coil in a stator slot. However, in such a wave winding method, a coil winding is performed by forming a pre-integrated flat wire coil, inserting a split core between the coils, or pushing a preformed coil on the inner diameter side of the stator core, It can not be applied to the teeth formed with the teeth. The absence of such a shoe eventually leads to an increase in cogging torque or torque ripple, which may cause vibration, noise and the like of the motor to increase.
본 발명의 실시예들은, 슈가 형성된 티쓰에서도 파도형의 평각선 코일 권선이 가능한 고정자의 코일 권선방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a stator coil winding method in which a wave-like flat wire coil winding can be performed even in a shoe formed tee.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 복수개의 티쓰(teeth)를 원주 방향으로 이격 배치하여 상기 각각의 티쓰 사이에 슬롯(slot)을 형성하되, 상기 각 티쓰는 반경 방향 내측단에 슈(shoe)가 형성된 것인 티쓰 배치 단계; (b) 상기 슬롯의 반경 방향 외측단을 통해 파형 코일(wave coil)을 삽입하여, 상기 파형 코일을 상기 슬롯에 권선시키는 코일 로딩 단계; 및 (c) 상기 복수개의 티쓰의 외주부에 원형 고리 형태의 요크(yorke)를 체결하고, 상기 복수개의 티쓰를 상기 요크에 지지시키는 요크 체결 단계;를 포함하는 고정자의 코일 권선방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a tire comprising the steps of: (a) forming a plurality of teeth spaced apart in a circumferential direction to form a slot between the teeth, ) Is formed; (b) a coil loading step of inserting a wave coil through a radially outer end of the slot to wind the corrugated coil into the slot; And (c) a yoke fastening step of fastening a circular ring-shaped yoke to the outer periphery of the plurality of teeth and supporting the plurality of teeth to the yoke. .
본 발명의 실시예들에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 파형 코일을 각 슬롯의 반경 방향 외측단을 통해 삽입함으로써, 각 슬롯의 반경 방향 내측단의 개구 폭에 제한을 두지 않으며, 이로 인해, 각 티쓰의 반경 방향 내측단에 슈를 형성할 수 있도록 한다. 따라서 슈의 형성으로 인한 코깅 토크 및 토크 리플 저감 효과를 기대할 수 있으며, 나아가, 모터의 진동, 소음 등을 저감시킬 수 있게 된다.The stator coil winding method according to embodiments of the present invention does not limit the opening width at the radially inner end of each slot by inserting the corrugated coil through the radially outer end of each slot, So that a shoe can be formed at the radially inner end of the teeth. Therefore, the cogging torque and the torque ripple reducing effect due to the formation of the shoe can be expected. Further, vibration, noise, etc. of the motor can be reduced.
도 1은 종래의 웨이브 와인딩 방식을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 티쓰 배치 단계를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 코일 로딩 단계를 보여주는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 요크 체결 단계를 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional wave winding method.
2 is a schematic view showing a step of winding a coil in a stator coil winding method according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a coil loading step in a coil winding method of a stator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a yoke fastening step in a coil winding method of a stator according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the following examples are provided to facilitate understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. In addition, the following embodiments are provided to explain the present invention more fully to those skilled in the art. Those skilled in the art will appreciate that those skilled in the art, Will be omitted.
도 1은 종래의 웨이브 와인딩 방식을 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional wave winding method.
도 1의 (a)는 종래의 웨이브 와인딩(wave winding) 방식에 사용되는 파형 코일(C)을 보여준다. 파형 코일(C)은 복수개의 U자형의 코일이 각 단부에서 연속적으로 연결된 구조로 형성되어, 전체적으로 지그재그(zigzag) 또는 파도(wave) 형태를 이루게 된다. 또한, 파형 코일(C)은 단면이 대략 사각 형태로 띄는 평각선으로 이뤄질 수 있다.FIG. 1 (a) shows a waveform coil C used in a conventional wave winding method. The corrugated coil C is formed in a structure in which a plurality of U-shaped coils are connected to each other at each end so as to form a zigzag or a wave as a whole. In addition, the corrugated coil C may be formed of a flat wire having a substantially rectangular cross section.
파형 코일(C)은, 대략 직선형의 슬롯수용부(C1)와, 인접한 슬롯수용부(C1) 간을 잇는 경사부(C2)를 구비할 수 있다. 파형 코일(C)의 권선시, 슬롯수용부(C1)는 고정자의 슬롯(slot) 내에 수용되게 되며, 경사부(C2)는 고정자 코어(stator core)의 외부로 노출되게 된다. 또한, 도시된 바와 같이, 파형 코일(C)에는 복수개의 슬롯수용부(C1)가 구비될 수 있으며, 각 슬롯수용부(C1) 사이에는 경사부(C2)가 마련되어 각 슬롯수용부(C1) 간을 연결시킬 수 있다. 슬롯수용부(C1)의 개수나 경사부(C2)의 개수는 각 설계사양 등에 따라 증감 변동될 수 있다. 또한, 경사부(C2)의 정점 부위는 소정정도 비틀린(twisting) 형태로 형성될 수 있는데, 이는 경사부(C2) 양 측의 각 슬롯수용부(C1)가 각각 슬롯 내 상이한 층(layer)에 배치될 수 있도록 하기 위함이다.The corrugated coil C may include a substantially linear slot accommodating portion C1 and an inclined portion C2 extending between the adjacent slot accommodating portions C1. When the corrugated coil C is wound, the slot accommodating portion C1 is accommodated in a slot of the stator and the inclined portion C2 is exposed to the outside of the stator core. The corrugated coil C may be provided with a plurality of slot accommodating portions C1 and an inclined portion C2 may be provided between the slot accommodating portions C1, The liver can be connected. The number of the slot accommodating portions C1 and the number of the inclined portions C2 can be increased or decreased according to respective design specifications and the like. The vertex portion of the inclined portion C2 may be formed in a twisting manner to a predetermined degree. This is because the slot accommodating portions C1 on both sides of the inclined portion C2 are formed in different layers in the slots So that it can be deployed.
상기와 같은 파형 코일(C)은 당업계에서 기 공지된 바 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the corrugated coil C is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
도 1의 (b)는 도 1의 (a)와 같은 파형 코일(C)을 고정자 코어에 권선 또는 로딩(loading)하는 방법을 보여준다. 도 1의 (b)에서 대략 사각 단면 형태로 도시된 파형 코일(C)은 도 1의 (a)에 도시된 파형 코일(C)에서 슬롯수용부(C1)의 단면을 나타낸 것이다.Fig. 1 (b) shows a method of winding or loading the corrugated coil C shown in Fig. 1 (a) onto the stator core. The waveform coil C shown in a substantially rectangular cross-sectional form in Fig. 1 (b) shows a cross section of the slot accommodating portion C1 in the corrugated coil C shown in Fig. 1 (a).
도 1의 (b)를 참고하면, 고정자는 복수개의 티쓰(T, teeth)가 원형 둘레를 따라 배치되어 각 티쓰(T) 사이마다 슬롯(S, solt)을 형성하게 된다. 복수개의 슬롯(S)은 둘레 방향 또는 방사상으로 연속 배치되어 전체적으로 원형 고리 형태를 이룰 수 있다. 또한, 고정자는 복수개의 티쓰(T)를 지지하기 위한 원형 고리 형태의 요크(Y)를 구비할 수 있다. 각 티쓰(T)는 반경 방향 외측단이 요크(Y, yorke)에 체결 및 지지될 수 있다. 따라서 슬롯(S)은 반경 방향 내측단이 개구되고 반경 방향 외측단이 요크(Y)에 의해 폐쇄되게 된다. Referring to FIG. 1 (b), a plurality of teeth T are arranged along the circumference of the stator so as to form slots S and solt between the teeth T, respectively. The plurality of slots S may be circumferentially or radially arranged in a continuous manner to form a circular ring as a whole. In addition, the stator may have a circular ring-shaped yoke Y for supporting a plurality of teeth T. Each teeth T can be fastened and supported on the yoke (Y, yorke) at its radially outer end. Accordingly, the slot S is opened at its radially inner end and closed at its radially outer end by the yoke Y. [
파형 코일(C)의 각 슬롯수용부(C1)는 상기와 같은 각 슬롯(S)에 체결되어 각 슬롯(S) 내에 수용되게 된다. 필요에 따라, 각 슬롯(S)에는 반경 방향으로 복수개의 층(layer)이 마련될 수 있으며, 파형 코일(C)의 각 슬롯수용부(C1)는 이와 같은 각 슬롯(S) 내 각 층에 수용될 수 있다. 예컨대, 각 슬롯(S)은 반경 방향으로 4개의 층이 존재할 수 있으며, 이와 같은 경우, 각 슬롯(S)에는 반경 방향으로 4개의 파형 코일(C) 또는 슬롯수용부(C1)가 배치 및 수용될 수 있다. 다만, 이와 같은 슬롯(S) 내 층의 개수는 설계사양에 따라 증감 변동될 수 있음은 물론이다.The slot accommodating portion C1 of the corrugated coil C is fastened to each slot S as described above and accommodated in each slot S. [ Each slot S may be provided with a plurality of layers in the radial direction and each slot accommodating portion C1 of the corrugated coil C may be formed on each layer in each slot S, Lt; / RTI > For example, each slot S may have four layers in the radial direction. In this case, four wave coils C or slot accommodating portions C1 are arranged and accommodated in each slot S in the radial direction. . However, it goes without saying that the number of such layers in the slot S may be increased or decreased according to design specifications.
한편, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 파형 코일(C)은 각 슬롯(S)의 반경 방향 내측단을 통해 슬롯(S) 내 삽입되게 된다. 다시 말하면, 파형 코일(C)은 슬롯(S)의 개구된 내측단을 통해 삽입되어, 슬롯(S)의 외측단을 향해 밀어 넣는 방식으로 슬롯(S)에 권선 또는 로딩되게 된다.1 (b), the corrugated coil C is inserted into the slot S through the radially inward end of each slot S. As shown in Fig. In other words, the corrugated coil C is inserted through the open inner end of the slot S and is wound or loaded into the slot S in such a manner that it is pushed toward the outer end of the slot S.
따라서 상기와 같은 웨이브 와인딩 방식은 각 슬롯(S)의 반경 방향 내측단이 파형 코일(C)의 삽입이 가능하도록 개구된 상태를 유지하여야 하며, 이로 인해, 각 티쓰(T)의 반경 방향 내측단에 슈(shoe)를 형성하기 어렵게 된다. 도 1의 (b)에서도 파형 코일(C)의 삽입을 위하여, 각 티쓰(T)의 내측단에는 슈가 생략되고 있다. 이는 결국, 코깅 토크(cogging torque)나 토크 리플(torque ripple) 증대로 이어질 수 있으며, 모터의 진동, 소음 등을 증가시키는 원인이 될 수 있다.
Therefore, in the wave winding method as described above, the radially inward end of each slot S must remain open so that the corrugated coil C can be inserted, It is difficult to form shoe. Also in Fig. 1 (b), the shoe is omitted at the inner end of each tooth T for insertion of the corrugated coil C. Fig. This may lead to an increase in cogging torque or torque ripple, which may cause vibration, noise, etc. of the motor.
본 발명의 실시예들에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 파형 코일을 각 슬롯의 반경 방향 외측단에서 내측단을 향해 삽입하는 방식을 제공할 수 있다. 이와 같은 방식은 각 티쓰의 반경 방향 내측단에 슈를 형성할 수 있도록 하여, 파형 코일 적용시에 발생하는 코깅 토크 증대 등의 문제점을 간편하게 해결할 수 있게 한다. 이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The coil winding method of the stator according to the embodiments of the present invention can provide a method of inserting the corrugated coil from the radially outer end to the inner end of each slot in order to solve the above problems. This method makes it possible to form a shoe at a radially inward end of each tooth, thereby easily solving the problems such as an increase in cogging torque generated when a corrugated coil is applied. Hereinafter, a coil winding method of a stator according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 티쓰 배치 단계를 보여주는 개략도이다.2 is a schematic view showing a step of winding a coil in a stator coil winding method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 티쓰 배치 단계를 포함할 수 있다. 티쓰 배치 단계에서는 복수개의 티쓰(T)는 둘레 방향 또는 방사상으로 이격 배치하게 된다. 또한, 각 티쓰(T) 사이에는 파형 코일(C)의 권선 또는 로딩을 위한 슬롯(S)이 형성되게 되며, 이와 같은 슬롯(S)은 복수개가 둘레 방향 또는 방사상으로 배치되어, 전체적으로 원형 고리 형태를 이룰 수 있다.Referring to FIG. 2, the coil winding method of the stator according to the present embodiment may include a teeth disposing step. In the tee arrangement step, the plurality of teeth T are spaced apart in the circumferential direction or in the radial direction. A slot S for winding or loading the corrugated coil C is formed between the teeth T and a plurality of such slots S are arranged circumferentially or radially, .
이때, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 각 티쓰(T)의 반경 방향 내측단에 슈(T1, shoe)가 형성될 수 있다. 슈(T1)는 각 티쓰(T)의 반경 방향 내측단이 둘레 방향 또는 원주 방향으로 소정정도 연장되어 형성될 수 있다. 알려진 바와 같이, 이와 같은 슈(T1)는 코깅 토크, 토크 리플 등을 저감시키는 효과가 있다.At this time, in the coil winding method of the stator according to the present embodiment, a shoe (T1, shoe) may be formed at an inner radial end of each tooth (T). The shoe T1 may be formed by extending a radially inner end of each tooth T by a predetermined degree in a circumferential direction or a circumferential direction. As is known, such a shoe T1 has an effect of reducing cogging torque, torque ripple, and the like.
한편, 각 티쓰(T) 사이에 형성된 슬롯(S)은 반경 방향 외측단과 내측단이 모두 개구되도록 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 전술한 종래의 웨이브 와인딩 방식과 달리, 슬롯(S)의 반경 방향 내외측단이 모두 개구된 상태에서 이후의 파형 코일(C) 권선이 이뤄지게 된다. 이때, 각 슬롯(S)의 반경 방향 내측단은 슈(T1)의 존재로 인해 좁은 폭의 개구(파형 코일(C)의 삽입이 불가해도 무방함)를 형성하며, 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단은 상대적으로 넓은 폭의 개구를 형성하게 된다. 다시 말하면, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 각 슬롯(S)의 반경 방향 내측단의 개구 폭을 제 1 폭(W1)으로 지칭하고, 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단의 개구 폭을 제 2 폭(W2)으로 지칭하면, 제 1 폭(W1)은 제 2 폭(W2)에 비해 작게 형성될 수 있다.On the other hand, the slots S formed between the teeth T may be arranged such that both the radially outer end and the inner end are opened. In other words, the coil winding method of the stator according to the present embodiment differs from the above-described conventional wave winding method in that a winding of the corrugated coil C is performed in a state in which the inner and outer ends of the slot S are all opened do. At this time, the radially inner end of each slot S forms an opening of a narrow width (insertion of the waveform coil C may not be possible) due to the presence of the shoe T1, and the radius of each slot S Direction outer edge forms a relatively wide width opening. In other words, as shown in the enlarged view of FIG. 2, the opening width at the radially inward end of each slot S is referred to as a first width W1, and the opening at the radially outer end of each slot S If the width is referred to as a second width W2, the first width W1 may be formed to be smaller than the second width W2.
필요에 따라, 본 티쓰 배치 단계에서는 복수개의 티쓰(T)를 지지하기 위한 티쓰고정수단(G)이 사용될 수 있다. 티쓰고정수단(G)은 둘레 방향 또는 방사상으로 배치된 복수개의 티쓰(T)에 체결되어 각 티쓰(T)를 임시적으로 고정 지지하고, 파형 코일(C)의 권선 또는 로딩 작업 동안 복수개의 티쓰(T)가 위치를 유지할 수 있도록 한다. 티쓰고정수단(G)은 파형 코일(C)의 권선 또는 로딩 작업이 완료되고, 요크(Y)가 체결되어 복수개의 티쓰(T)가 요크(Y)에 의해 지지된 후에는, 다시 제거될 수 있다.If necessary, a teat writing means G for supporting a plurality of Tees T may be used in the Teeth Teaching Step. The teat writing means G is fastened to a plurality of tees T arranged in a circumferential direction or a radial direction to temporally fix and support each tee T and to hold a plurality of tees T during the winding or loading operation of the waveform coil C. [ (T) can maintain its position. After the winding or loading operation of the corrugated coil C is completed and the yoke Y is fastened and a plurality of teeth T are supported by the yoke Y, .
티쓰고정수단(G)은 복수개의 티쓰(T)를 고정 또는 위치 유지시킬 수 있는 것이면, 다양한 형태의 고정수단이 사용될 수 있다. 예컨대, 티쓰고정수단(G)은 대략 원통형 또는 원기둥형으로 형성되어 복수개의 티쓰(T)가 형성하는 원형 고리 형태의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 각 티쓰(T)는 반경 방향 내측단에 형성된 슈(T1)가 티쓰고정수단(G)의 외주면에 체결되어 티쓰고정수단(G)에 의해 지지될 수 있다.Various types of fastening means can be used as long as the teit writing means G can hold or hold a plurality of tees T. For example, the teat writing means G may be formed in a substantially cylindrical or cylindrical shape and disposed inside a circular ring shape formed by a plurality of teeth T. At this time, the shoe T1 formed at the radially inward end of each tooth T can be fastened to the outer circumferential surface of the fastener means G and supported by the fastening means G.
티쓰고정수단(G)은 권선 작업이 완료된 후에는 다시 제거되어야 하므로, 상기와 같은 슈(T1)의 체결은 다시 분리 가능한 형태로 이뤄짐이 바람직하다. 예컨대, 티쓰고정수단(G)에는 평면상(즉, 도 2의 평면) 각 티쓰(T)의 반경 방향 내측단부와 대응되는 체결홈이 형성되고, 각 티쓰(T)는 반경 방향 내측단의 슈(T1)가 상기와 같은 체결홈에 삽입 및 안착되어 티쓰고정수단(G)에 체결 및 임시적으로 고정될 수 있다. 이와 같은 경우, 권선 작업이 완료되면, 티쓰고정수단(G)은 축방향(즉, 도 2이 평면에 수직한 축) 외력을 통해 각 티쓰(T)와 분리될 수 있다.Since the teed writing means G is to be removed again after the winding operation is completed, it is preferable that the shoe T1 is detachable again. For example, a fastening groove corresponding to the radially inner end of each teeth T is formed on the plane surface (that is, the plane of FIG. 2) The shoe T1 can be inserted and seated in the coupling groove as described above and fastened and temporarily fixed to the tying fixing means G. [ In this case, when the winding operation is completed, the teat writing means G can be separated from the respective Tees T through an external force in the axial direction (i.e., the axis perpendicular to the plane of Fig. 2).
다만, 티쓰고정수단(G)은 상기 예시한 바 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.However, the teat writing means G may be formed in various forms other than those illustrated above, but the present invention is not limited thereto.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 코일 로딩 단계를 보여주는 개략도이다.3 is a schematic view showing a coil loading step in a coil winding method of a stator according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 코일 로딩 단계를 포함할 수 있다. 코일 로딩 단계에서는 파형 코일(C)을 슬롯(S)으로 권선 또는 로딩시키는 과정이 수행될 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은 파형 코일(C)이 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단에서 내측단을 향해 삽입되게 된다.Referring to FIG. 3, the coil winding method of the stator according to the present embodiment may include a coil loading step. In the coil loading step, a process of winding or loading the corrugated coil C into the slot S may be performed. At this time, in the coil winding method of the stator according to the present embodiment, the corrugated coil C is inserted from the radially outer end of each slot S toward the inner end.
보다 구체적으로, 전술한 티쓰 배치 단계가 완료되면, 복수개의 슬롯(S)이 방사상 또는 둘레 방향으로 배치되어 전체적으로 원형 고리 형태를 이루게 되며, 각 슬롯(S)은 반경 방향 내외측단이 모두 개구된 형태로 배치되게 된다. 이때, 파형 코일(C)은 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단의 개구를 통해 각 슬롯(S) 내로 삽입되게 된다. 따라서 전술한 도 2의 확대도에서, 제 2 폭(W2)은 적어도 파형 코일(C)의 삽입이 가능한 크기로 형성됨이 바람직하다. 다만, 제 1 폭(W1)의 경우, 파형 코일(C)의 삽입이 불가할 정도의 크기여도 무방하다.More specifically, when the above-mentioned tee placement step is completed, a plurality of slots S are arranged radially or circumferentially to form a circular ring as a whole, and each slot S has a radially inner, As shown in FIG. At this time, the corrugated coil C is inserted into each slot S through the opening at the radially outer end of each slot S. Therefore, in the enlarged view of FIG. 2 described above, it is preferable that the second width W2 is formed so as to be at least such a size that the corrugated coil C can be inserted. However, in the case of the first width W1, it may be of a size that can not be inserted into the waveform coil C.
한편, 도 3에서 대략 사각 단면 형태로 도시된 파형 코일(C)은 도 1의 (a)에 도시된 파형 코일(C)에서 슬롯수용부(C1)의 단면을 나타낸 것으로, 본 실시예의 파형 코일(C)은 도 1의 (a)에서 도시된 종래의 파형 코일(C)과 유사하게 형성될 수 있다. 또한, 각 슬롯(S) 내에는 반경 방향으로 복수개의 층이 마련될 수 있으며, 각 층마다 각각 파형 코일(C) 또는 슬롯수용부(C1)가 수용될 수 있다. 이 또한, 도 1을 참조하여 전술한 바와 유사하다.3 shows a section of the slot accommodating portion C1 in the corrugated coil C shown in FIG. 1 (a). The corrugated coil C shown in FIG. (C) may be formed similarly to the conventional corrugated coil (C) shown in Fig. 1 (a). In addition, a plurality of layers may be provided in each slot S in the radial direction, and the corrugated coil C or the slot receiving portion C1 may be accommodated for each layer. This is also similar to that described above with reference to Fig.
필요에 따라, 파형 코일(C)은 복수개가 적층 또는 엮어진(weave) 형태로 슬롯(S)에 삽입될 수 있다. 예컨대, 도 3의 우측에 예시된 바와 같이, 파형 코일(C)은 복수개 적층 또는 엮어져 파형 코일 그룹(U)으로 기 성형된 후, 이와 같은 파형 코일 그룹(U)이 곧바로 슬롯(S)에 삽입 또는 로딩될 수 있다. 이와 같은 방식은 코일 권선에 필요한 시간을 줄일 수 있게 한다.If necessary, a plurality of corrugated coils C may be inserted into the slot S in a laminated or weave form. For example, as illustrated on the right side of FIG. 3, a plurality of corrugated coils C are stacked or weaved to be preformed into a corrugated coil group U, and then such corrugated coil group U is directly placed in the slot S Inserted or loaded. Such a method makes it possible to reduce the time required for the coil winding.
한편, 도 3에서는 설명의 편의를 위해, 파형 코일(C)에서 하나의 슬롯수용부(C1) 단면만을 표시하고 있으나, 파형 코일(C)은 복수개의 슬롯수용부(C1)가 연속 형성되어 있으므로(도 1의 (a) 참고), 실제 파형 코일(C)의 삽입 권선시에는 도 3에 도시된 단면이 둘레 방향으로 이격된 형태로 복수개 존재할 수 있다.3, only one end of the slot accommodating portion C1 is shown in the corrugated coil C, but the corrugated coil C has a plurality of slot accommodating portions C1 formed continuously (Refer to FIG. 1 (a)). When the actual winding coil C is inserted, a plurality of cross sections shown in FIG. 3 may be present in the circumferential direction.
파형 코일(C)은 상기와 같이 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단 개구를 통해 삽입되는 방식으로 권선되며, 설계사양 등에 따라 복수개의 파형 코일(C) 또는 복수개의 파형 코일 그룹(U)이 슬롯(S)으로 삽입 권선되어, 코일의 권선 또는 로딩 작업이 수행되게 된다. 또한, 이와 같은 과정에서 필요에 따라, 각 파형 코일(C) 간의 연결(예컨대, 용접 접합)이나, 파형 코일(C) 이외 점프선(jumper), 터미널 단자 등의 설치가 이뤄질 수 있다. 다만, 이는 후술할 요크(Y)의 체결 등이 완료된 이후에 이뤄질 수도 있음은 물론이다.The corrugated coil C is wound in such a manner that it is inserted through the radially outer end opening of each slot S as described above and a plurality of corrugated coils C or a plurality of corrugated coil groups U Is inserted into the slot (S), and the coil winding or loading operation is performed. In this process, connection (for example, welding) between the corrugated coils C, jumper other than the corrugated coil C, and terminal terminal may be provided as necessary. However, it goes without saying that this may be done after the fastening of the yoke Y, which will be described later, is completed.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법에 있어서, 요크 체결 단계를 보여주는 개략도이다.4 is a schematic view showing a yoke fastening step in a coil winding method of a stator according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 고정자의 코일 권선방법은 요크 체결 단계를 포함할 수 있다. 요크 체결 단계에서는 파형 코일(C)의 권선 또는 로딩이 완료된 후, 복수개의 티쓰(T)를 고정 지지하는 요크(Y)를 체결하는 과정이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4, the coil winding method of the stator according to the present embodiment may include a yoke fastening step. After winding or loading of the corrugated coil C is completed in the yoke fastening step, a process of fastening the yoke Y fixedly supporting the plurality of teeth T may be performed.
보다 구체적으로, 전술한 코일 로딩 단계가 완료되면, 원형 고리 형태의 요크(Y)를 복수개의 티쓰(T) 또는 슬롯(S)의 반경 방향 외측에 체결하게 된다. 다시 말하면, 복수개의 티쓰(T) 또는 슬롯(S)이 이루는 원형 고리 형태의 외주에 요크(Y)가 체결되게 된다. 이때, 각 티쓰(T)는 반경 방향 외측단이 요크(Y)에 체결되어 요크(Y)에 의해 지지될 수 있으며, 파형 코일(C)이 삽입되었던 각 슬롯(S)의 반경 방향 외측단은 요크(Y)에 의해 폐쇄되게 된다. 또한, 상기와 같이 요크(Y)가 체결되어 각 티쓰(T)가 요크(Y)에 의해 지지되면, 전술한 티쓰고정수단(G)이 제거되게 된다.More specifically, when the above-described coil loading step is completed, a circular ring-shaped yoke Y is fastened to the outside of the plurality of teeth T or the slots S in the radial direction. In other words, the yoke Y is fastened to the outer periphery of the circular ring shape formed by the plurality of teeth T or the slots S. At this time, each tooth T has its radially outer end fastened to the yoke Y and can be supported by the yoke Y. The radially outer end of each slot S, into which the corrugated coil C is inserted, Is closed by the yoke (Y). When the yoke Y is fastened and the teeth T are supported by the yoke Y as described above, the above-described fastening means G is removed.
상기와 같이 요크(Y)의 체결이 완료되면, 필요에 따라, 각 파형 코일(C) 간의 연결이나, 파형 코일(C) 이외 점프선(jumper), 터미널 단자 등의 설치가 이뤄질 수 있으며, 고정자의 코일 권선작업이 완료되게 된다.When the fastening of the yoke Y is completed as described above, the connections between the corrugated coils C and the jumper, terminal terminals, and the like other than the corrugated coil C may be provided, The coil winding operation is completed.
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 고정자의 코일 권선방법은, 파형 코일을 각 슬롯의 반경 방향 외측단을 통해 삽입함으로써, 각 슬롯의 반경 방향 내측단의 개구 폭에 제한을 두지 않으며, 이로 인해, 각 티쓰의 반경 방향 내측단에 슈를 형성할 수 있도록 한다. 따라서 슈의 형성으로 인한 코깅 토크 및 토크 리플 저감 효과를 기대할 수 있으며, 나아가, 모터의 진동, 소음 등을 저감시킬 수 있게 된다.As described above, according to the coil winding method of the stator according to the embodiments of the present invention, by inserting the corrugated coil through the radially outer end of each slot, there is no limitation on the opening width at the radially inward end of each slot , Thereby making it possible to form a shoe at the radially inner end of each tooth. Therefore, the cogging torque and the torque ripple reducing effect due to the formation of the shoe can be expected. Further, vibration, noise, etc. of the motor can be reduced.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
C: 파형 코일 C1: 슬롯수용부
C2: 경사부 U: 파형 코일 그룹
T: 티쓰 T1: 슈
G: 티쓰고정수단 S: 슬롯
Y: 요크C: corrugated coil C1: slot accommodating portion
C2: slope part U: waveform coil group
T: Tees T1: Shoe
G: Tee writing device S: Slot
Y: York
Claims (4)
(b) 상기 슬롯의 반경 방향 외측단을 통해 파형 코일(wave coil)을 삽입하여, 상기 파형 코일을 상기 슬롯에 권선시키는 코일 로딩 단계; 및
(c) 상기 복수개의 티쓰의 외주부에 원형 고리 형태의 요크(yorke)를 체결하고, 상기 복수개의 티쓰를 상기 요크에 지지시키는 요크 체결 단계;를 포함하는 고정자의 코일 권선방법.(a) arranging a plurality of teeth spaced apart in the circumferential direction to form a slot between the teeth, wherein each tooth has a shoe at a radially inward end thereof; ;
(b) a coil loading step of inserting a wave coil through a radially outer end of the slot to wind the corrugated coil into the slot; And
(c) a yoke fastening step of fastening a circular ring-shaped yoke to the outer periphery of the plurality of teeth and supporting the plurality of teeth to the yoke.
상기 (a) 단계에서,
상기 슬롯은, 반경 방향 내측단 및 외측단이 모두 개구되도록 형성되되,
상기 내측단의 개구 폭인 제 1 폭이, 상기 외측단의 개구 폭인 제 2 폭보다 작게 형성되는, 고정자의 코일 권선방법.The method according to claim 1,
In the step (a)
The slot is formed such that both the radially inner end and the outer end are open,
The first width being the opening width of the inner end is formed smaller than the second width being the opening width of the outer end.
상기 (a) 단계에서,
상기 슬롯은, 반경 방향 내측단 및 외측단이 모두 개구되도록 형성되되,
상기 내측단의 개구 폭인 제 1 폭이, 상기 외측단의 개구 폭인 제 2 폭보다 작게 형성되는, 고정자의 코일 권선방법.The method according to claim 1,
In the step (a)
The slot is formed such that both the radially inner end and the outer end are open,
The first width being the opening width of the inner end is formed smaller than the second width being the opening width of the outer end.
상기 (b) 단계에서,
상기 파형 코일은, 각각 상기 슬롯 내에 수용되는 복수개의 슬롯수용부와, 각각 상기 각각의 슬롯수용부 간에 연장 형성되는 복수개의 경사부를 구비하고, 상기 복수개의 슬롯수용부 및 상기 복수개의 경사부가 전체적으로 지그재그(zigzag) 또는 파도(wave) 형태를 이루도록 형성되며, 단면이 대략 사각 형태로 형성되는, 고정자의 코일 권선방법.The method according to claim 1,
In the step (b)
Wherein the corrugated coil has a plurality of slot accommodating portions accommodated in the slot and a plurality of inclined portions extending between the slot accommodating portions, respectively, wherein the plurality of slot accommodating portions and the plurality of inclined portions are zigzag wherein the stator is formed in a zigzag or wave shape and has a substantially rectangular cross section.
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