KR20160079723A

KR20160079723A - 회전 전기 기기용 스테이터 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160079723A
Application number: KR1020150187555A
Authority: KR
Inventors: 유타카 마스기; 데츠시 미즈타니
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2016-07-06
Also published as: JP2016127629A; US20160190891A1; CN105743259A; RU2015155313A; EP3038235A1; BR102015032198A2; CA2916139A1

Abstract

회전 전기 기기용 스테이터는, 슬롯을 갖는 스테이터 코어와, 슬롯에 삽입 배치된 복수의 세그먼트 도체의 단부가 접합되어 스테이터 코어에 감겨 장착된 스테이터 코일과, 복수의 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 접합부를 포함하는 단부의 주위에 설치되는 절연층(54)을 구비한다. 세그먼트 도체는 전기적인 도체(44)와 당해 도체(44)의 주위를 피복하는 절연 피막(46)으로 이루어지고, 세그먼트 도체의 접합되는 단부(38)에는 절연 피막(46)이 제거된 도체 노출부(50)가 형성되어 있다. 절연층(54)은, 절연 피막(46)과 도체 노출부(50)의 경계에 형성되는 단턱부(48)를 덮는 절연 부재(52) 상에 부착 형성되어 있다.

Description

회전 전기 기기용 스테이터 및 그 제조 방법{ROTARY ELECTRIC MACHINE STATOR AND MANUFACTURING METHOD OF SAME}

본 발명은, 스테이터 코어의 슬롯 내에 삽입 배치된 세그먼트 도체의 단부(端部)끼리를 접합하여 스테이터 코일이 형성되는 회전 전기 기기용 스테이터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 관련 기술로서, 예를 들면 하기 일본 공개특허 특개2012-161153호에는, 둘레 방향으로 복수의 슬롯을 갖는 원환 형상의 고정자 코어와, 슬롯에 삽입 배치된 복수의 세그먼트 도체의 단말부끼리가 용접에 의해 접속되어 고정자 코어에 감겨 장착된 고정자 권선을 구비한 회전 전기 기기의 고정자에 있어서, 상기 단말부의 선단(先端)에 있는 접합부를 분체(粉體) 수지 또는 점성이 높은 수지에 의해 형성된 제 1 절연 피막으로 덮은 후, 이 제 1 절연 피막의 수지보다 점도가 낮은 수지에 의해 형성되는 제 2 절연 피막으로 제 1 절연 피막의 표면을 덮는 것이 개시되어 있다. 이에 의해, 높은 커버 엣지성의 확보와 핀 홀 억제의 양립을 도모할 수 있다고 기재되어 있다.

또, 일본 공개특허 특개2004-137903호에는, 스테이터의 코일의 코일 엔드부가, 세그먼트 도체인 피복 도체의 접합단부를 덮도록 분체 에폭시 수지를 도포 경화하여 형성한 절연층과, 절연층을 덮도록 내(耐)냉매성 바니시를 도포 경화하여 형성한 보호재층을 구비하고 있는 밀폐형 전동 압축기가 개시되어 있다. 이에 의해, 절연층에 의해 코일 엔드부를 절연 고정하고, 보호재층에 의해 절연층을 냉매나 냉동기 오일로부터 격리 보호하여 절연층 중의 성분 용출을 방지할 수 있다고 기재되어 있다.

상기 일본 공개특허 특개2012-161153호 및 특개2004-137903호에 기재된 바와 같이, 각각이 절연 피복된 도체로 이루어지는 대략 U자 형상의 복수의 세그먼트 도체를 슬롯 내에 삽입 배치하여 도체가 노출된 단부끼리를 접속한 후, 그 주위에 분체 수지를 부착 도포시켜 절연 피막 또는 절연층을 형성하는 경우, 세그먼트 도체의 단부의 절연 피복을 제거하여 형성되는 도체 노출부와 절연 피복과의 경계에 형성되는 단턱부가 네모져 있는 것이나 버(burr)가 나와 있거나 하기 때문에 분체 수지가 부착되기 어렵고, 그 결과, 절연 피막의 두께가 그 단턱부의 모서리부에 대응하는 위치에서 얇아져 절연성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 또, 상기 일본 공개특허 특개2012-161153호 및 특개2004-137903호에 기재된 바와 같이 다른 수지 재료를 이용하여 추가적인 절연층을 피복 형성하는 공정을 추가하면, 스테이터의 제조 공정이 번잡하고도 고비용이 된다.

본 발명의 목적은, 세그먼트 도체에 의해 구성되는 스테이터 코일의 접합단부 및 그 근방을 덮어 설치되는 절연층을 1회의 절연 재료 부착 공정에 의해 충분한 절연성을 확보할 수 있을 정도로 형성할 수 있는 회전 전기 기기용 스테이터 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 양태인 회전 전기 기기용 스테이터는, 둘레 방향으로 복수의 슬롯을 갖는 원환 형상의 스테이터 코어와, 상기 슬롯에 삽입 배치된 복수의 세그먼트 도체의 단부가 접합되어 상기 스테이터 코어에 감겨 장착된 스테이터 코일과, 상기 복수의 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 접합부를 포함하는 상기 단부의 주위에 설치되는 절연층을 구비하는 회전 전기 기기용 스테이터로서, 상기 세그먼트 도체는 전기적인 도체와 당해 도체의 주위를 피복하는 절연 피막으로 이루어지고, 상기 세그먼트 도체의 접합되는 단부에는 상기 절연 피막이 제거된 도체 노출부가 형성되어 있고, 상기 절연층은, 상기 절연 피막과 상기 도체 노출부와의 경계에 형성되는 단턱부를 덮는 절연 부재 위에 부착 형성되어 있는 것이다.

본 발명의 일 양태에 관련된 회전 전기 기기용 스테이터에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 도체 노출부와 상기 절연 피막의 적어도 일부를 덮도록 배치되어도 된다.

또, 본 발명의 일 양태에 관련된 회전 전기 기기용 스테이터에 있어서, 상기 절연 부재는, 열 수축성 또는 탄성을 갖는 튜브여도 된다.

또한, 본 발명의 일 양태에 관련된 회전 전기 기기용 스테이터에 있어서, 상기 스테이터 코일은, 복수 상(相)의 코일부를 포함함과 함께, 상기 스테이터 코일의 코일 엔드부로부터 떨어져 있는 위치에서 각 상 코일부의 각 일단(一端)부를 서로 접속하는 중성선을 갖고, 상기 절연 부재 및 상기 절연층이 상기 각 상 코일의 단부와 상기 중성선을 접속하는 접속부에 적용되어도 된다.

본 발명의 다른 태양인 회전 전기 기기용 스테이터의 제조 방법은, 각각 대략 U자 형상을 이루는 복수의 세그먼트 도체로서 각 세그먼트 도체의 2개의 레그부의 단부에 절연 피막을 제거한 도체 노출부가 형성되어 있는 상기 세그먼트 도체의 상기 레그부를 스테이터 코어의 슬롯 내에 지름 방향으로 늘어세운 상태로 삽입 배치하는 제 1 단계와, 상기 세그먼트 도체의 레그부 단부에 형성된 도체 노출부를 접합하여 상기 스테이터 코어에 감겨 장착된 스테이터 코일을 형성하는 제 2 단계와, 서로 접합된 상기 세그먼트 도체의 도체 노출부와 절연 피막과의 경계에 형성되는 단턱부를 덮도록 절연성 튜브를 피감(被嵌) 장착하는 제 3 단계와, 상기 복수의 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 접합부를 포함하는 상기 단부의 주위에 절연층을 부착 형성하는 제 4 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 관련된 회전 전기 기기용 스테이터의 제조 방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 단턱부의 주위에 상기 절연성 튜브를 피감하는 제 1 서브 단계와, 상기 절연성 튜브를 열 수축에 의해 상기 도체 노출부 및 상기 절연 피막에 밀착시키는 제 2 서브 단계를 포함해도 된다.

본 발명의 상기 태양에 관련된 회전 전기 기기용 스테이터 및 그 제조 방법에 의하면, 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 절연 피막과 도체 노출부와 경계에 형성되는 단턱부가 절연 부재에 의해서 덮이기 때문에, 절연 부재 상에 충분한 절연성을 확보할 수 있는 절연층을 1회의 절연 재료 부착 공정에 의해 형성할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 회전 전기 기기용 스테이터의 부분 사시도이다.
도 2는 스테이터 코일을 구성하는 세그먼트 도체의 사시도이다.
도 3a∼e는 세그먼트 도체의 단부가 접합 및 절연 피복되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 실시 형태의 스테이터에 있어서 절연층으로 피복된 세그먼트 도체의 단부를 반할(半割) 상태로 나타낸 확대 단면도이다.
도 4b는 비교예의 스테이터에 있어서 절연층으로 피복된 세그먼트 도체의 단부를 반할 상태로 나타낸 확대 단면도이다.
도 5는 스테이터 코일의 코일 엔드부에 있는 세그먼트 도체의 단부에 분체 수지가 부착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 스테이터 코일의 코일 엔드부에 있는 세그먼트 도체의 단부에 고점도 수지가 부착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7a는 절연 부재의 2개의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7b는 절연 부재의 2개의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 절연 부재의 다른 예를 나타낸 도면이다.

이하에, 본 발명에 관련된 실시 형태에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이 설명에 있어서, 구체적인 형상, 재료, 수치, 방향 등은, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시로서, 용도, 목적, 사양 등에 맞추어 적당히 변경할 수 있다. 또, 이하에 있어서 복수의 실시 형태나 변형례 등이 포함되는 경우, 그들의 특징 부분을 적당히 조합하여 이용하는 것은 당초부터 상정되어 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 회전 전기 기기용 스테이터(이하, 적당히 「스테이터」라고만 함)(10)의 부분 사시도이다. 또, 도 2는 스테이터 코일을 구성하는 세그먼트 도체(30)의 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이터(10)는 스테이터 코어(12)와 스테이터 코일(14)을 구비한다. 스테이터 코어(12)는, 예를 들면, 환상(環狀)으로 펀칭 가공된 전자강판(電磁鋼板)을 다수 적층하여 일체로 연결하여 구성되는 대략 원통 형상의 부재이다.

스테이터 코어(12)는, 원환 형상으로 연장되는 요크(16)와, 요크(16)의 내경측으로 돌출하는 티스(18)를 갖는다. 티스(18)는, 둘레 방향으로 등간격으로 다수 돌출 설치되어 있다. 그리고, 각 티스(18) 사이에는 슬롯(20)이 형성되어 있다. 슬롯(20)은, 스테이터(10)의 축 방향 양단과 내주측에서 개구하는 홈을 이루고 있다. 또한, 스테이터(10)의 내주측에 갭을 개재하여 로터가 회전 가능하게 설치되어 회전 전기 기기가 구성되게 된다.

스테이터 코일(14)은, 스테이터 코어(12)의 티스(18)에 감겨 장착되어 있는 계자(界磁) 권선이다. 본 실시 형태에서는, 스테이터 코일(14)이 스테이터 코어(12)에 분포권(卷)으로 감겨 장착되어 있는 예를 나타낸다. 구체적으로는, 스테이터 코일(14)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각 대략 U자 형상을 이루는 복수의 세그먼트 도체(30)를 소정의 규칙에 준하여 슬롯(20) 내에 정렬 배치하고, 이들 복수의 세그먼트 도체(30)의 단부를 소정의 규칙에 준하여 전기적으로 접속함으로써 구성된다.

U자 형상의 세그먼트 도체(30)는, 예를 들면, 구리선 등의 전기적 도체(44)(도 3 참조)와, 그 주위를, 예를 들면 에나멜 수지 등으로 덮어 형성되는 절연 피막(46)(도 3 참조)을 포함하는 도선에 의해 구성된다. 본 실시 형태에서는, 세그먼트 도체(30)는, 단면이 장방형 형상 등의 직사각형 형상을 이루는 각형(角形) 도선에 의해서 형성되어 있다. 또, 세그먼트 도체(30)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 산형(山形)으로 절곡 형성된 턴부(32)와, 이 턴부(32)의 양측으로부터 연장되는 레그부(34)를 갖는다.

U자 형상의 세그먼트 도체(30)의 2개의 레그부(34)는, 도 1에 나타낸 스테이터 코어(12)의 축 방향 일방단측(一方端側)으로부터 슬롯(20) 내에 삽입 배치된다. 그리고, 스테이터 코어(12)의 축 방향 타방단측(他方端側)에 있어서 슬롯(20)으로부터 연출(延出)된 레그부(34)는 소정의 규칙에 준하여 절곡되어, 도 2에 나타낸 바와 같은 사행부(斜行部)(36)와 단부(38)가 형성된다. 또한, 도 2에 있어서 세그먼트 도체(30)의 레그부(34) 중, 도 2 중의 상하 방향을 따라서 연장되는 부분(33)이, 스테이터 코어(12)의 슬롯(20) 내에 배치되는 부분이 된다.

이와 같이 절곡 형성된 세그먼트 도체(30)의 일방의 레그부(34)의 단부(38)는, 동일한 슬롯(20) 내에서 지름 방향 내측으로 삽입 배치되어 절곡 형성된 다른 세그먼트 도체(30a)의 레그부 단부(38)에 접합된다. 또, 세그먼트 도체(30)의 타방의 레그부(34)의 단부(38)는, 동일한 슬롯(20) 내에서 지름 방향 외측으로 삽입 배치되어 절곡 형성된 또 다른 세그먼트 도체(30b)의 레그부 단부(38)에, 예를 들면, 용접 등에 의해서 접합된다. 이하에 있어서, 세그먼트 도체(30)의 레그부 단부가 접합된 부분을 적당히 접합부(40)라고 한다.

이와 같이 하여 세그먼트 도체(30)가 접속됨으로써, 스테이터 코일(14)이 형성된다. 스테이터(10)가 이용되는 회전 전기 기기가 3상 교류 동기형 회전 전기 기기인 경우, 스테이터 코일(14)은 U상, V상 및 W상의 각 상 코일에 의해서 구성된다. 그리고, 각 상 코일의 일단부는, 도시하지 않은 입력 단자부에 접속되고, 각 상 코일의 타단부는 후술하는 중성선에 의해서 서로 접속된다.

도 1을 다시 참조하면, 본 실시 형태에 있어서의 스테이터(10)에서는, 각 슬롯(20)에 각각 6개의 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)가 삽입되어 배열되어 있는 예가 나타나 있다. 그리고, 각 슬롯(20)으로부터 연출된 세그먼트 도체(30)의 각 레그부(34)의 단부(38)는, 스테이터(10)의 지름 방향을 따라서 배열된 상태에서, 용접 등에 의해 2개씩 접속되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 3개의 접합부(40)가 스테이터(10)의 지름 방향을 따름과 함께 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있게 된다. 단, 각 슬롯(20)에 삽입 배치되는 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)의 수는, 스테이터(10)가 이용되는 회전 전기 기기의 사양 등에 따라서 적당히 변경될 수 있는 것이다.

스테이터 코일(14)에 있어서, 각 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)의 사행부(36) 및 단부(38)가 스테이터 코어(12)의 축 방향 일단측으로부터 대략 원환 형상으로 돌출한 코일 엔드부(15)를 구성하고 있다. 다른 한편, 스테이터 코일(14)을 구성하는 각 상 코일의 타단부(14U, 14V, 14W)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이터 코일(14)의 코일 엔드부(15)로부터 떨어져서 위치해 있다.

구체적으로는, 각 상 코일의 타단부(14U, 14V, 14W)는, 코일 엔드부(15)로부터 지름 방향 외측으로 일단 연출되어 L자 형상으로 절곡된 형상을 이루고 있다. 그리고, U상 코일의 타단부(14U)와 V상 코일의 타단부(14V)가 제 1 중성선(17)에 의해서 전기적으로 접속되고, V상 코일의 타단부(14V)와 W상 코일의 타단부(14W)가 제 2 중성선(19)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 중성선(17, 19)은, 세그먼트 도체(30)와 마찬가지로, 절연 피막으로 피복되어 양단부에 도체 노출부가 형성된 각형 도선에 의해 형성되어 있다. 각 상 코일의 타단부(14U, 14V, 14W)와 제 1 및 제 2 중성선(17, 19)의 각 단부는, 예를 들면 용접 등에 의해서 접속되어 있다. 이와 같이 하여 각 상 코일의 타단부(14U, 14V, 14W)와 제 1 및 제 2 중성선(17, 19)과의 접속부(41)는, 코일 엔드부(15)로부터 지름 방향 외측으로 떨어져서 배치되어 있다. 또한, 상기 접속부(41)는, 본 발명에 있어서의 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 접합부에 포함된다.

다음으로, 도 3a∼3e 및 도 4를 참조하여, 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)의 단부에 대한 접합 및 절연 피복에 대하여 설명한다. 도 3a∼3e는, 도 3a∼3e의 순서로, 세그먼트 도체(30)의 단부가 접합 및 절연 피복되는 모습을 나타낸 도면이다.

도 3a에 나타낸 바와 같이, 스테이터 코어(12)의 슬롯(20)에 삽입 배치되는 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)의 단부(38)에는, 절연 피막(46)이 제거되어 전기적 도체(44)가 노출된 도체 노출부(50)가 형성되어 있다. 이에 의해, 절연 피막(46)과 도체 노출부(50)의 경계에 단턱부(48)가 형성되어 있다. 이 단턱부(48)의 폭(즉, 절연 피막(46)의 표면과 도체 노출부(50)의 표면과의 사이의 치수)은, 절연 피막(46)의 두께에만 대응해도 되고, 절연 피막(46)과 도체(44)의 깎인 부분에 의해서 구성되어도 된다. 이와 같이 형성된 단턱부(48)는, 레그부(34)의 주위에 네모진 엣지를 형성하고 있다.

상기와 같은 도체 노출부(50)가 형성되어 있는 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)가 스테이터 코어(12)의 슬롯(20) 내에 스테이터 코어(12)의 지름 방향으로 늘어선 상태에서 삽입 배치되어, 서로 접속되는 2개의 레그부(34)의 단부(38)가 절곡 형성에 의해서 도 3a에 나타낸 바와 같이 가지런히 놓여진다(제 1 단계). 그리고, 이 상태에서 각 단부(38)의 선단이 용접 등에 의해서 접합되어, 도 3b에 나타낸 바와 같이 접합부(40)가 형성된다(제 2 단계). 이에 의해, 세그먼트 도체(30)의 단부(38)가 전기적으로 접속되어, 스테이터 코어(12)에 감겨 장착된 스테이터 코일(14)이 형성된다.

다음으로, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 튜브 형상을 이루는 절연 부재(52)를 접합부(40) 측으로부터 피감하여, 단턱부(48)의 주위에 장착한다(제 3 단계). 이 때, 절연 부재(52)는, 도체 노출부(50)와 절연 피막(46)에 걸쳐 배치된다. 절연 부재(52)에는, 예를 들면 불소계 수지 등의 절연 재료로 이루어지고, 또한, 적당한 탄성을 갖는 튜브를 적합하게 이용할 수 있다. 또, 본 실시 형태의 절연 부재(52)는, 열 수축성을 갖는 수지 재료로 형성되어 있다. 이와 같이 절연 부재(52)를 장착함으로써, 네모진 단턱부(48)가 곡면 형상으로 덮인다.

다음으로, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 튜브 형상의 절연 부재(52)가 피감 장착된 2개의 단부(38)를 예비 가열하여, 절연 부재(52)를 열 수축시킨다. 이에 의해, 절연 부재(52)는, 절연 피막(46)과 도체 노출부(50)의 경계에 위치하는 단턱부(48) 상에도 밀착한 상태가 된다.

다음으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 접합부(40), 절연 부재(52) 및 절연 피막(46)의 주위에, 절연층(54)을 부착 형성한다(제 4 단계). 이 절연층(54)은, 예를 들면, 에폭시 수지 등을 주성분으로 하는 분체 수지를 부착시킴으로써 형성된다. 분체 수지에는, 적당량의 증점제(예를 들면, 용융 실리카 등)를 혼합하여 이용해도 된다.

절연층(54)은, 예를 들면 다음과 같이 하여 형성된다. 도 3d에 나타낸 바와 같이 절연 부재(52)가 각 접합부(40)에 장착된 상태에서, 스테이터 코일(14)의 코일 엔드부(15)(도 1 참조)를 예를 들면 전자(電磁) 가열 장치 등을 이용하여 소정 온도로 가열한다. 그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 코일 엔드부(15)가 아래를 향하도록 스테이터(10)를 유지하여, 수용조(60)에 수용된 분체 수지 P1에 코일 엔드부(15)를 침지한다. 이 때, 수용조(60) 내에 건조 공기를 보내어 분체 수지 P1을 부유 상태로 함으로써, 가열된 단부(38)(접합부(40), 절연 부재(52), 도체 노출부(50) 및 절연 피막(46))의 주위에 분체 수지 P1을 효율적으로 부착시킬 수 있다. 이에 의해, 가열되어 있는 접합부(40), 절연 부재(52) 및 절연 피막(46) 상에서 분체 수지 P1이 용융 및 경화된다. 그 결과, 접합부(40)에서 서로 접합된 2개의 단부(38)의 주위에 절연층(54)이 부착 형성된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 절연층(54)이 분체 수지 P1에 의해서 형성되는 예에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 에폭시 수지 등을 주성분으로 하는 고점도의 수지 재료 P2를 용융 상태에서 수용조(60) 내에 수용하고, 이 수지 재료 P2에 코일 엔드부(15)를 아래를 향해 침지함으로써 절연층(54)을 부착 형성해도 된다.

도 4a는 본 실시 형태의 스테이터(10)에 있어서 절연층(54)에 의해 피복된 세그먼트 도체(30)의 단부(38)을 반할 상태로 나타낸 확대 단면도이고, 도 4b는 비교예의 스테이터에 있어서 절연층(54a)에 의해 피복된 세그먼트 도체의 단부를 반할 상태로 나타낸 확대 단면도이다.

도 4b를 참조하면, 세그먼트 도체(30)의 레그부(34)에 있어서 접합부(40), 도체 노출부(50) 및 절연 피막(46)을 포함하는 단부(38)의 주위에, 절연 부재(52)를 장착하지 않고 분체 수지 P1에 의한 절연층(54a)을 부착 형성시키는 경우, 절연 피막(46)과 도체 노출부(50)의 경계에 형성되는 단턱부(48)의 엣지(49)는 네모져 있기 때문에 분체 수지 P1이 부착되기 어렵다. 그 때문에, 엣지(49)에 대응하는 개소에서 절연층(54a)의 두께가 다른 부분에 비하여 얇아져서 절연성의 확보가 불충분하게 되는 경우가 있었다.

이에 대하여, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 스테이터(10)에 의하면, 도체 노출부(50)로부터 절연 피막(46)에 걸쳐 피감 장착된 튜브 형상의 절연 부재(52)에 의해서, 단턱부(48)가 곡면 형상으로 덮여 숨겨진 상태에서 분체 수지 도장이 행해진다. 그 때문에, 접합부(40), 절연 부재(52) 및 절연 피막(46) 상에 분체 수지 P1이 대략 균일하게 부착될 수 있고, 1회의 절연 재료 부착 공정에 의해 충분한 절연성을 갖는 절연층(54)을 형성할 수 있다.

또, 이와 같이 절연 부재(52)에 의해 단턱부(48)의 엣지(49)를 덮은 상태에서 절연층(54)을 부착 형성하는 형태는, 스테이터 코일(14)의 각 상 코일의 단부(14U, 14V, 14W)와 제 1 및 제 2 중성선(17, 19)을 접속하는 접속부(41)에 적용되는 것이 특히 바람직하다. 그것은, 세그먼트 도체(30)의 단부(38) 및 접합부(40)가 그룹을 이루어 정렬 배치하여 구성되는 코일 엔드부(15)에서는, 예를 들면 전자 가열 장치 등에 의해 가열한 후에 분체 수지 부착 공정에서의 온도 저하가 비교적 완만한 것에 비하여, 상기 접속부(41)는 코일 엔드부(15)로부터 떨어져서 위치해 있어, 외기에 접촉하기 쉽기 때문에 온도 저하가 비교적 빨라져, 단턱부(48)의 엣지(49)에 분체 수지가 보다 부착되기 어려워지는 경향에 있기 때문이다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태 및 그 변형례에 한정되는 것이 아니라, 본원의 특허 청구 범위에 기재된 사항 및 그 균등한 범위 내에서 여러 가지 변경이나 개량이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에 있어서 단턱부(48)를 덮어 숨기기 위한 절연 부재(52)가 튜브인 예에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 접착제 등의 절연성 수지 재료(절연 부재)(52a)를 곡면 형상의 표면이 되도록 도포함으로써, 단턱부(48)를 덮어도 된다. 또, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 단턱부(48)의 주위에 수지제의 점착 테이프(절연 부재)(52b)를 감아 붙임으로써, 단턱부(48)를 곡면 형상으로 덮어도 된다.

또, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도체 노출부(50)의 측면과 단턱부(48) 상에만 예를 들면 접착제 등의 절연성 수지 재료(절연 부재)(52c)를 도포하고, 절연성 수지 재료(52c)의 곡면 형상의 표면이 도체 노출부(50)(또는 접합부(40))로부터 연장되어 절연 피막(46)의 표면에 면일(面一)이 되도록 형성해도 된다. 즉, 절연성 수지 재료(52c)가 단턱부(48)에 면하는 절연 피막(46)의 두께만큼만을 덮도록 배치되어도 된다. 이와 같이 하여 단턱부(48)를 절연성 수지 재료(52c)로 덮더라도 엣지(49)가 해소되기 때문에, 상기의 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 절연성 튜브(52)를 세그먼트 도체(30)의 단부(38)의 주위에 피감한 후(제 1 서브 단계), 예비 가열에 의해서 절연성 튜브(52)를 열 수축시켜 도체 노출부(50) 및 절연 피막(46)에 밀착시켰지만(제 2 서브 단계), 이것에 한정되는 것은 아니다. 절연성 튜브(52)가 그 자신의 탄성만으로 단턱부(48)의 주위에 피감된 상태를 유지할 수 있고, 코일 엔드부(15)를 아래로 향하더라도 낙하하지 않는 것이라면, 도 3d를 참조하여 설명한 열 수축 공정을 생략해도 된다. 이 경우, 절연성 튜브(52)는 열 수축성을 갖고 있지 않아도 된다.

Claims

회전 전기 기기용 스테이터에 있어서,
둘레 방향으로 복수의 슬롯을 갖는 원환 형상의 스테이터 코어(12);
상기 슬롯에 삽입 배치된 복수의 세그먼트 도체(30)로 이루어지고, 당해 복수의 세그먼트 도체의 단부(38)가 접합되어 상기 스테이터 코어(12)에 감겨 장착된 스테이터 코일(14) - 상기 세그먼트 도체는 전기적인 도체(30)로 이루어짐 -;
상기 전기적인 도체의 주위를 피복하는 절연 피막(46);
상기 복수의 세그먼트 도체(30)의 단부(38)에 있어서의 접합부(40)를 포함하는 상기 단부(38)의 주위에 설치되는 절연층(54)을 포함하며,
상기 세그먼트 도체(30)의 접합되는 단부(38)에는 상기 절연 피막(46)이 제거된 도체 노출부(50)가 형성되어 있고,
상기 절연 피막(46)과 상기 도체 노출부(50)에 걸쳐 세그먼트 도체의 외주에 설치되는 절연 부재(52)가 배치되고,
상기 절연층(54)은, 상기 절연 부재(52) 상에 부착 형성되어 있는, 회전 전기 기기용 스테이터.
제 1 항에 있어서,
상기 절연층은, 상기 절연 피막(46)과 상기 도체 노출부와의 경계에 형성되는 단턱부를 덮는, 회전 전기 기기용 스테이터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 절연 부재(52)는, 상기 도체 노출부(50)와 상기 절연 피막(46)의 일부를 덮는 환상의 부재이고,
상기 접합부(40)의 상단은, 당해 환상의 부재로부터 노출되어 있는, 회전 전기 기기용 스테이터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연 부재(52)는, 열 수축성 또는 탄성을 갖는 튜브인, 회전 전기 기기용 스테이터.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터 코일(14)은, 복수 상의 코일부를 포함함과 함께, 상기 스테이터 코일의 코일 엔드부(15)로부터 떨어져 있는 위치에서 각 상 코일부의 각 일단부를 서로 접속하는 중성선(17, 19)을 갖고, 상기 절연 부재 및 상기 절연층이 상기 각 상 코일의 단부와 상기 중성선을 접속하는 접속부(41)에 적용되는, 회전 전기 기기용 스테이터.
회전 전기 기기용 스테이터의 제조 방법에 있어서,
각각 대략 U자 형상을 이루는 복수의 세그먼트 도체(30)로서 각 세그먼트 도체의 2개의 레그부(34)의 단부에 절연 피막을 제거한 도체 노출부(50)가 형성되어 있는 상기 세그먼트 도체(30)의 상기 레그부(34)를 스테이터 코어(12)의 슬롯 내에 지름 방향으로 늘어세운 상태로 삽입 배치하는 제 1 단계;
상기 세그먼트 도체의 레그부(34)의 단부(38)에 형성된 도체 노출부(50)를 접합하여 상기 스테이터 코어(12)에 감겨 장착된 스테이터 코일(14)을 형성하는 제 2 단계;
서로 접합된 상기 세그먼트 도체(30)의 도체 노출부(50)와 절연 피막(46)과의 경계에 형성되는 단턱부(48)를 덮도록 절연성 튜브(52)를 피감 장착하는 제 3 단계;
상기 복수의 세그먼트 도체의 단부(38)에 있어서의 접합부(41)를 포함하는 상기 단부의 주위에 절연층(52)을 부착 형성하는 제 4 단계를 포함하는, 회전 전기 기기용 스테이터의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 3 단계는,
상기 단턱부의 주위에 상기 절연성 튜브를 피감하는 제 1 서브 단계와,
상기 절연성 튜브를 열 수축에 의해 상기 도체 노출부 및 상기 절연 피막에 밀착시키는 제 2 서브 단계를 포함하는, 회전 전기 기기용 스테이터의 제조 방법.
회전 전기 기기용 스테이터에 있어서,
둘레 방향으로 복수의 슬롯을 갖는 원환 형상의 스테이터 코어(12);
상기 슬롯에 삽입 배치된 복수의 세그먼트 도체(30)의 단부(38)가 접합되어 상기 스테이터 코어(12)에 감겨 장착된 스테이터 코일(14) - 상기 세그먼트 도체(30)는 전기적인 도체(44)를 포함함 -;
전기적인 도체의 단부(38)를 제외한 당해 도체의 주위를 피복하는 절연 피막(46);
상기 절연 피막(46)에 의해 피복되지 않는 상기 도체의 단부(38)를, 도체 노출부로 하고, 당해 도체 노출부와 상기 절연 피막(46)에 걸쳐 설치되는 절연 부재(52);
상기 절연 부재(52)의 표면에 부착되고, 상기 복수의 세그먼트 도체의 단부에 있어서의 접합부를 포함하는 상기 단부의 주위를 덮는 절연층(54)을 포함하는, 회전 전기 기기용 스테이터.