KR20170134977A - 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용 코일의 유지 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종래의 분포권되는 코일에서는 최초로 형성되었을 때, 권선이 감겨져야 할 "권통"의 형태를 남기고, 이 형태는 그 후의 각 공정에서 흐트러지기 쉽고, 이 권통의 형태를 남기는 분포권된 코일에 어떠한 힘을 가하여, 필요한 굽힘 혹은 변형 가공을 행하거나, 최종적으로는 슬롯 내에 삽입하는 경우에, 권선의 최초 감는 순서 혹은 권선 간의 상대 위치가 무너지기 쉽기 때문에, 이것을 저지할 필요가 있는 것에 주목하여 이루어진 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 해결 수단으로서 일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 각 기판(32)이 닫혔을 때, 상기 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을, 이들을 구성하고 있는 각 권선(10A)의 정렬 상태를 유지한 상태로 유지하고, 또한, 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비하여, 코일(10)의 제1 및 제2 수납 부분을 구성하는 권선의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 및 제2 코일 선단에 뒤틀림 부분을 형성하고, 코일의 코일 선단을 작게 할 수 있는 유지 지그(30)를 제공한다.

Description

전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용 코일의 유지 지그

본 발명은, 모터나 발전기와 같은 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용 코일의 유지 지그에 관한 것이다.

전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용 코일은 로터를 감싸는 코어의 다수의 티스에 권회하는 경우, 매우 어려움이 따른다. 왜냐하면, 각 티스 간의 권회 스페이스(슬롯)는 매우 좁고 깊기 때문에, 충분한 자속 밀도를 얻기 위한 양의 코일을 권회하려면 숙련을 필요로 하기 때문이다.

이러한 전기 기계 장치의 코어에 코일의 권회를 고밀도로 행할 수 있고, 기계화도 가능한 대표적인 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1 등에 제안된 티스마다 코일을 집중하여 권회하는 "집중권(集中卷)"과 특허문헌 2 등에 제안된 복수의 슬롯에 걸쳐 코일을 감아, 코일 선단에서 이상(異相) 또는 동상(同相)의 코일들을 서로 중첩시키는 "분포권(分布卷)"이 알려져 있다.

특허문헌 1에 기재되어 있는 코일은 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 복수로 분할된 복수의 코어(72)의 하나하나에 개별적으로 권회되는 것으로, 각 코어(72)의 하나의 티스(104)에는 하나의 코일이 권회된다. 이 하나의 코일만을 추출하여 도시한 것이 도 25의 (b)이고, 평각선이 3층에 걸쳐 권회되어 있는 것이다. 코일이 권회된 각 코어(72)는 원환상으로 배열되어 일체화함으로써, 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같은 고정자가 되는 것이다.

이 특허문헌 1에 제안된 코일 및 권선 장치에서는, 집중권을 채용하고 있기 때문에, 후술하는 분포권의 경우와 비교하여 코일 선단을 작게 할 수 있어, 전기 기계 장치의 소형화, 고효율화에 효율적이지만, 한편으로, 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 각 슬릿에는 아무래도 코일이 존재하지 않는 부분이 발생한다. T자 형상의 코어(72)를 원환상으로 일체화해야 하기 때문이다. 그리고, 평각선을 도 25의 (b)에 도시하는 바와 같은 상태로 권회하면, 코일의 코너부에서 평각선을 직각으로 굽힐 필요가 있어, 평각선의 굽힘부에 무리가 생긴다. 또한, 이 특허문헌 1에 제안된 권선 장치는 회전하는 감는 틀에 대하여 롤러가 앞뒤로 움직이면서 평각선에 접촉하는 구성이기 때문에, 대상이 되는 권선은 "평각선"에 한정되고, 단면이 원 형상인 봉상선에는 적용할 수 없다.

분포권을 채용하고 있는 특허문헌 2에 기재되어 있는 코일은 도 26의 (a)에 도시한 바와 같이, 코어의 슬릿 사이에 수납된다. 이 코어는, 예를 들면 48개의 슬롯(411) 사이에 티스(414)를 제공하고, 각각의 티스(414)를 환상의 코어 백(430)과 일체화한 것으로, 이 코어의 각 티스(414) 사이(슬릿)에 복수의 티스(414)에 걸친 상태로, 상기 코일은 슬릿 사이에 수납된다.

이 하나의 코일만을 추출하여 도시한 것이 도 26의 (b)이고, 평각선이 복수층에 걸쳐 권회된 것이다. 이 코일은 도 20에도 도시한 바와 같이, "단면이 직사각형 형상인 도체 소선을 α권한 코일이 2연속으로 형성되고, 이 2연속 α권한 코일을 엽전 형상으로 성형하여 2 연속의 중첩권 코일을 형성하여, 고정자의 슬롯에 삽입된다. 이 2 연속 α권한 코일은 감는 틀에 각선(角線)의 중심부를 눌러, 감는 틀에 부착한 각선에 2개의 롤러를 서로 역방향으로 회전시키면서 당접시켜 형성(상기 특허문헌 2의 요약으로부터)"된다.

이 특허문헌 2에서는, 도 26의 (b)와 같이 형성한 코일을, 예를 들면 도 27에 도시하는 바와 같은 내측 지그(36)의 다수의 홈 내에 수납해 두고, 이것을 코어 내에 삽입하고 나서 각 코일을 대응하는 슬릿 내에 밀어넣어, 코일 수납 완료 후에 내측 지그(36)를 코어로부터 꺼내어, 도 26의 (a)에 도시하는 바와 같은 코일이 장착된 코어로 하는 것이 기재되어 있다.

이 특허문헌 2에 제안된 도 26의 (a)에 도시하는 코일이 장착된 코어에서는, 도시되어 있는 바와 같이, "코일 선단부"가 "슬롯부(코어부)"로부터 상하로 크게 돌출되어 있어, 이 양태로부터 코일 선단부에서의 "동손(copper loss, 銅損)"이 커져 있다고 생각된다. "코일 선단부"가 "슬롯부(코어부)"로부터 크게 돌출되어 있는 것은, 큰 "동손", 즉 에너지 손실이 큰 것을 의미할 뿐만 아니라, 이러한 코어를 수납하기 위해서는 큰 공간을 필요로 하는 것도 의미한다.

그런데, 전기 기계 장치용의 코일은 일반적으로, 이 코일 자체는 물론, 이 코일이 감겨져야 할 티스나 코일이 수납되어야 할 슬롯은 균등하면서 등간격으로 형성되어야 한다. 각 코일이 만들어 내거나, 혹은 각 코일이 단위 시간당 잘라내는 자속 밀도를 일정하게 함으로써, 상기 전기 모터의 회전을 매끄럽게 하여, 안정된 기능을 발휘시킬 필요가 있기 때문이다.

또한, 에너지 밀도를 높이는 최대의 수단은 각 슬롯 내에 코일을 구성하는 도선을 최대한으로 채우는 것이지만, 도 25의 (a)로부터도 알 수 있는 바와 같이, 좁고 깊은 슬롯 내에 간극 없이 도선(코일)을 채우는 것은, 상술한 바와 같이 그렇게 간단한 것은 아니다.

또한, 이런 종류의 코일, 이것이 조립되는 코어, 또한, 이들을 구성 부품으로 하는 전기 기계 장치를 기계적이고 대량으로 제조하고자 하는 경우에는, 다음과 같은 수많은 과제를 종합적이고 동시적으로 해결해야 한다.

그리고, 코일 일반에 대하여 말할 수 있는 것은, 1개의 종래의 코일이 2개의 슬롯 내에 걸쳐 수납되는 경우, 양 슬롯 내의 동일 위치에 코일의 동일 위치의 권선이 위치하게 된다. 각 슬롯은 로터측이든 코어측이든 전기 기계 장치의 중심에 대하여 방사상이 되도록 형성되기 때문에, 그들의 안쪽 치수와 앞쪽 치수는 차이가 있다. 그렇게 되면, 통상의 코일이 2개의 슬롯 내에 수납된 경우, 권선은 같은 위치에 수납되게 되어, 슬롯의 안쪽과 앞쪽에서는 각 구성 권선(소선(素線))에 발생하는 유도 계수가 흐트러져, 전체적으로 코일 효율의 저하를 초래하게 된다. 왜냐하면, 각 소선에 일제히 같은 전압이 걸리면, 유도 계수가 작은 소선에 의해 많은 전류가 흐르게 되고, 이 유도 계수의 편차는 코일 전체로서의 효율을 저하시키는 방향으로 작용하기 때문이다. 따라서, 코일에 대해서는 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있게 하는 것이 요망되고 있다.

따라서, 특허문헌 3에 제안된 전기자에서는 상기 특허문헌 3의 청구항 1에 기재되어 있는 바와 같이,

"복수의 슬롯과, 상기 슬롯의 사이에 형성되는 복수의 티스를 가지는 철심과, 복수개의 소선의 다발로 이루어지는 권선으로서, 상기 슬롯에 삽입되어 복수의 상기 티스에 걸쳐 분포권에 의해 복수회 권회되는 복수의 코일부와, 상기 코일부들을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연결부에서 비틀어진 형상을 갖는 상기 권선을 구비하는 전동기의 전기자"

로서, 종래의 전기자에 있어서,

"각 소선의 유도 계수의 편차가 코일의 효율을 저하시켜, 모터 효율을 저하시키는 요인이 된다"

는 점에 주목하여,

"모터 효율을 향상시킬 수 있는 전동기의 전기자 및 전동기를 제공하는 것"

을 목적으로 한 개선이 이루어지고 있다.

한편, 이 특허문헌 3의 단락 0013에는,

"권선은 코일부와 연결부를 가진다. 코일부는 슬롯에 삽입되어 복수의 티스에 걸쳐 분포권에 의해 복수회 권회된다. 연결부는 코일부들을 연결한다. 그리고, 권선은 연결부에서 비틀어진 형상을 가진다"

는 기재가 있고, 상기 특허문헌 3의 상기 청구항 1의 기재로부터 보아도, 특허문헌 3에 제안된 전기자는,

·코일은 복수의 티스에 걸쳐 분포권에 의해 복수회 권회되는 것인 것

·코일들은 연결부에서 연결되어 있는 것

·권선은 연결부에서 비틀어진 형상을 가지는 것

을 특징으로 하는 것이라는 것을 이해할 수 있다.

이 특허문헌 3에 서술되어 있는 "연결부"는 상기와 같이, "코일부들을 연결"하는 것이며, 후술하는 본 발명에서도 설명하고 있는 "코일 간을 전기적으로 접속하는 연결선"을 의미하는 것이며, 각 코일 자체를 구성하고 있는 "코일 선단"(분포권된 권선 내의 슬롯 내에 삽입되는 부분을, 코어의 양측에서 전기적으로 접속하는 부분)을 의미하는 것은 아니다. 바꿔 말하면, 이 특허문헌 3에 서술되어 있는 "연결부"를 비트는 것만으로는, "코일 선단"에서의 권선의 조밀화를 도모하는 "동손" 발생을 억제하지 못하고, "코일 선단"에서의 전기 기계 장치의 효율을 향상시킬 수 없다.

이상과 같이, 이런 종류의 코일에 대하여, 종합적이고 동시적으로 해결해야 하는 과제로서 대표적으로 들고 있는 것은, 다음의 (A)∼(G)이다.

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

(B) 코일 자체의 제조나 취급이 용이한 것

(C) 코일의 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있게 하는 것

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있게 하는 것

(G) 결과적으로, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 하여 효율을 좋게 할 수 있고, 전기 기계 장치 자체의 제조도 용이하게 할 수 있게 하는 것

이지만, 이들 과제 (A)∼(G)는 상기 특허문헌 1∼3 등에서 제안된 바와 같이, 조금씩 해결되어 오고 있다.

특허문헌 1：일본국 특개평 11-312621호 공보, 대표도, 요약 특허문헌 2：일본국 특개 2009-195005호 공보, 대표도, 요약 특허문헌 3：일본국 특허 제5394058호 게재 공보

따라서, 본 발명자들은, 상기 (A)∼(G)를 종합적이고 동시적으로 해결할 수 있는 코일로 하기 위해서는 어떻게 하면 좋을지에 대하여 다양한 검토를 거듭해 온 결과, 앞에서 제안한 바와 같이, 예를 들면,

"전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)로서,

적어도 1개의 권선(10A)을 권회함으로써, 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b), 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b), 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 정렬성을 유지한 상태로 유지하는 2개의 유지 지그(30)를 구비하고,

이들 2개의 유지 지그(30)를 상대 회전시켰을 때, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성할 수 있고, 또한 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 전기 기계 장치용의 코일(10)"

을 완성한 것이지만, 그 전제가 되는 유지 지그(30)를 명확하게 할 필요성을 통감한 것이다.

왜냐하면, 종래의 분포권되는 코일에서는, 이것이 최초로 형성되는 형태는, 도 25의 (b)에도 도시한 바와 같이, 권선이 감겨져야 할 "권통"의 형태를 남기고 있는 것이며, 이 형태는 그 후의 각 공정에서 흐트러지기 쉽게 되어 있기 때문이다. 게다가, 이 권통의 형태를 남기고 있는 분포권된 코일에 어떠한 힘을 가하여, 필요한 굽힘 가공 혹은 변형 가공을 행하거나 최종적으로는 슬롯 내에 삽입하는 경우에, 권선의 최초의 감는 순서 혹은 권선 간의 상대 위치가 무너지기 쉬워지기 때문에, 이것을 저지할 필요가 있다. 이것을 만족시키는 것이 상술한 유지 지그(30)인 것이다.

즉, 본 발명이 목적으로 하는 것은, 코일(10)의 제1 및 제2 수납 부분을 구성하고 있는 권선의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 및 제2 코일 선단에 비틀림 부분을 형성할 수 있어, 코일의 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있어, 슬롯 내의 권선의 점유율을 높게 할 수 있고, 결과적으로, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일의 코일 선단을 작게 할 수 있는 코일용의 유지 지그를 제공하는 것에 있다.

이상의 과제를 해결하기 위해, 먼저, 청구항 1에 따른 발명이 채용한 수단은, 후술하는 실시형태의 설명 중에서 사용하는 부호를 붙여 설명하면,

"전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)을 유지하는 지그(30)로서,

일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 각 기판(32)이 닫혔을 때, 상기 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을, 이들을 구성하고 있는 각 권선(10A)의 정렬 상태를 유지한 상태로 유지하고, 또한 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비한 것을 특징으로 하는 코일(10)의 유지 지그(30)"

이다.

즉, 이 청구항 1에 따른 유지 지그(30)는 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)을 제조하는 것으로부터, 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 코일(10)을 부착 또는 삽입할 때까지의 일련의 작업 중에 사용되는 것이며, 이 동안, 코일(10)이나 이것을 사용한 전기 기계 장치의 제조를 용이하게 하여, 코일(10)의 슬롯(22) 내에서의 부착 또는 삽입을 용이하게 하고, 또한, 각 슬롯(22) 내에서의 권선(10A)의 밀도를 높이거나 하여, 최종적으로, 전기적 특성이 높고, 유도 계수의 변화가 적은 도 1 또는 도 22에 도시하는 바와 같은 전기자(100)를 제조하는데 사용되는 것이다.

이 청구항 1에 따른 유지 지그(30)는 도 2의 (b), 도 3의 (a), 및 도 4∼도 6에 도시하는 바와 같이, 일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 이 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비한 것을 기본 구성으로 하는 것이다.

적어도 2장의 기판(32)은 도 4의 (a)∼(d), 도 5, 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 대략 사각형 모양의 것으로, 출구(31)와는 반대쪽에서 경첩 등을 사용하여 개폐할 수 있게 연결한 것이다. 따라서, 도 4의 (a)∼(c), 및 도 5에 나타낸 실선 부분과 가상선 부분과 같이, 한쪽의 기판(32)에 대하여 다른 한쪽의 기판(32)이 닫혔을 때(실선 부분)와 개방되었을 때(가상선 부분)의 2종류의 양태가 형성된다. 또한, 이 기판(32)이 적어도 2장인 것은 유지 지그(30)가 도 4에 도시한 바와 같은 경우에는 2장이면 되지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, 중심의 1장의 기판(32)의 양측에 2장의 기판(32)을 개폐할 수 있게 제공하고, 권선(10A)의 유지 공소(32a)를 2개소 형성하는 경우도 상정하고 있기 때문이다.

한쪽의 기판(32)에 대하여 다른 한쪽의 기판(32)이 닫혔을 때에는, 각 기판(32) 사이에는 권선(10A)의 유지 공소(32a)가 적어도 1개소 형성된다. 이들 기판(32)이 닫혔을 때, 유지 공소(32a)에는 권선(10A)이 그 정렬 상태를 유지한 상태로 유지되게 된다. 각 기판(32)이 개방되었을 때, 이 유지 공소(32a)는 개방적인 상태가 되고, 이 경우의 유지 지그(30)는 도 2의 (b), 혹은 도 8에 도시하는 바와 같이, 한쪽 기판(32)을 권통(40)의 삽입홈(41) 내에 삽입함으로써, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을 받는 태세가 되는 것이다.

이상과 같은 유지 지그(30)는 이것을 사용한 제조 방법에 따라 각 코일(10)을 제조하여, 후술하는 조립 방법에 따라 각 코일(10)을 코어(20)의 슬롯(22)에 조립 또는 삽입하는 것이다. 각 코일(10)은 예를 들면 도 1에 나타낸 전기자(100)의 코어(20)에 조립되지만, 전기 기계 장치를 구성하고 있는 "로터"에 대해서도 적용할 수 있는 것이라는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 이들 코어(20)나 로터는 코일(10)이 부착되는 복수의 티스(21) 및 그 사이의 슬롯(22)을 가지고 있다면, 분할형이든 블록형이든 어느 형식의 것이어도 좋다.

각 코일(10)은 도 2 및 도 3의 각 (a)에 도시한 바와 같이, 후술하는 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 포함하고, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분은 2개의 상기 유지 지그(30)에 의해 유지되는 것이다. 또한, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경을 연속적 또는 단계적으로 변화시킨 것이다.

그런데, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 하여, 권통(40) 위에 적어도 1개(도 2 중에서는 2개의 권선(10A)을 동시적으로 권회하는 경우가 도시되어 있음)의 권선(10A)을 권회함으로써 간단하게 제조되는 것이다. 즉, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 연속적 또는 단계적으로 변화되도록, 통 형상 또는 틀 형상의 권통(40)에 권선(10A)을 권회함으로써 형성되는 것이다.

이상과 같이, 각 코일(10)은 권통(40) 위에 권회하여 형성되기 때문에, 도 24에 도시한 바와 같은 복잡한 제조 방법 혹은 장치를 필요로 하지 않고 제조할 수 있는 것이다.

권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 연속적으로 변화하도록 하는 권통(40)에는 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 권통(40)의 축 방향에 따른 삽입홈(41)이 2개 형성되어 있기 때문에, 상기 권통(40) 위에 권회한 권선(10A)은 이들 삽입홈(41) 내에 각 유지 지그(30)의 한쪽의 기판(32)을 삽입하고, 다른 한쪽의 기판(32)을 닫음으로써, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하는 부분에서 서로 평행 상태를 유지하도록 유지된다.

후술하는 실시형태에서 사용하는 유지 지그(30)는 도 4∼도 7에 도시하는 바와 같이, 적어도 2장의 사각형 모양의 기판(32)을 1변에서 개폐 가능하게 연결한 것이며, 삽입홈(41)에는 그 중 1장을 삽입한 후, 2번째장의 기판(32)을 닫아 권선(10A)을 유지하게 한 것이다. 따라서, 이들 2장의 기판(32) 사이에는 출구(31)가 형성되고, 이 출구(31)로부터는 유지한 권선(10A)을 배출할 수 있게 되어 있다.

그리고, 이들 유지 지그(30)는 이 권선(10A)의 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 유지하면서, 권통(40)에 대하여 상대 이동시킴으로써, 코일(10)로서 떼어져 분리되게 된다. 즉, 유지 지그(30)와 권통(40)을 상대 이동시킴으로써, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 각 유지 지그(30)에 의해 서로 평행하게 유지한 코일(10)이 된다.

또한, 이 실시형태에서는 복수의 권통(40)을 소경부는 소경부에서 대경부는 대경부에서 맞대면서, 축심 방향으로 일체화된 것이 채용된다. 이 경우에는, 인접하는 각 코일(10) 사이 이외에서 권선(10A)을 절단해 둠으로써, 2련이 된 코일(10)이나, 도 24의 (b)에 도시하는 바와 같은 4련의 코일(10)이, 감기 시작하는 부분(10a)이나 마지막으로 감는 부분(10b)에서 전기적으로 연결된 것으로서 형성할 수 있다.

한편, 감기 시작하는 부분(10a)과 마지막으로 감는 부분(10b) 사이에서 권선(10A)을 단계적으로 변화시키는 경우에는, 도 8에 도시하는 바와 같은 외경이 복수 단계로 변화하는 통부를 연속적으로 형성한 권통(40)이 채용된다. 물론, 각 단계를 형성하고 있는 통의 표면은 상기 권통(40)의 축심과 평행하게 해 두고, 이들 각 통 표면에 권회되는 권선(10A)이 다른 장소로 이동할 수 없게 되어 있다. 이 단계적으로 변화되는 권통(40)에서의 다른 부분의 구성은 상술한 도 2의 (b)에 도시한 권통(40)의 경우와 마찬가지이다.

각 유지 지그(30)는 완성 직후의 코일(10)의 2개소 부분에서, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 코일(10)을 구성하고 있는 권선(10A)이 흐트러지지 않게 유지하고 있지만, 이들 유지 부분을 상술한 바와 같이, 임시로 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)으로 하는 것이다. 그리고, 각 유지 지그(30)에서 튀어나온 부분을 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 전기적으로 연속하는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)으로 하는 것이다. 그리고, 이들 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에는 다음과 같이 하여 비틀림 부분(10d)이 형성되는 것이다.

즉, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 유지 지그(30)로 유지한 채로, 이들 유지 지그(30)를 상대 회전시키면, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에는 예를 들면 도 9∼도 11에 도시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)이 형성된다. 이 비틀림 부분(10d)에서는, 감기 시작하는 부분(10a)을 직경이 작은 쪽으로 하면, 유지 지그(30)의 회전 각도를 크게 하면 할수록, 이 감기 시작하는 부분(10a)측으로부터 순차로 비틀림 부분(10d)의 안쪽으로 들어가게 되어, 이 비틀림 부분(10d)의 주위에 다른 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 배치되는 밀착 공간이 생기는 것이다.

그리고, 상기 코일(10)의 조립 시, 이 비틀림 부분(10d)에는 다른 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 간극 없이 밀착되게 되어, 도 1 및 도 22의 각 (a)에 도시한 바와 같이, "코일 선단"에서 최단 거리에 권선(10A)이 배치되게 되어, 코일 선단에서의 "동손"이나 "철손"을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도 1 및 도 22의 각 (b)에 도시한 바와 같이, 코일 선단의 높이를 도 26의 (a)에 도시한 경우보다 현격히 낮게 할 수 있어, 전기 기계 기구(예를 들면, 모터)로 했을 때, 전체의 용적을 작게 할 수 있는 것이다.

또한, 이들 유지 지그(30)를 평행하게 유지한 상태로, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 중앙부에 힘을 가하면, 도 23의 (a)에도 도시한 바와 같은 굴곡 부분(10c)이 형성된다. 이때, 코일(10)이 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 연속적 또는 단계적으로 변화되는 것이라면, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 하측에도, 도 23의 (c)에 도시한 바와 같은 다음 코일 수납부(10e)를 형성할 수 있는 것이다. 상기 코일(10)의 조립 시, 이 다음 코일 수납부(10e)에는 다른 코일(10)의 다음 코일 수납부(10e)가 삽입되게 되어, 코일 선단에서의 "동손"이나 "철손"을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도 1 및 도 22의 각 (b)에 도시한 바와 같이, 코일 선단의 높이를 도 26의 (a)에 도시한 종래의 경우보다 현격히 낮출 수 있다.

이상과 같이 하여 제조된 코일(10)은 코어(20)의 각 티스(21) 사이에 형성된 슬롯(22) 내에 삽입되는 것이지만, 이 삽입 방법, 혹은 조립 방법으로서는, 대표적으로 1 슬롯-1 코일 타입과 1 슬롯-2 코일 타입의 2종류의 타입이 있다. 이들 각 타입의 부착 방법에 대하여, 이하에 항을 나누어 설명한다.

(1 슬롯-1 코일 타입의 부착 방법)

이 타입의 조립 방법은, 도 24에 도시한 바와 같이 전기 기계 장치용의 코어(20)에 대하여, 1개의 슬롯(22) 내에 1개의 코일(10)을 수납하고, 도 22에 도시한 전기자(100)를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이며, 먼저, 도 23에 도시한 바와 같이, 1개의 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30) 사이에 있는 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 사이에 굴곡 부분(10c)을 각각 형성하는 것이다.

이것에 의해, 도 23의 (a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)에 형성되어 있는 제1 직경 부분이 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)에 형성되어 있는 제2 직경 부분보다 각 유지 지그(30)에 대하여 연속적 또는 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 각각과 각 유지 지그(30)의 단부 사이에는, 도 23의 (c)에 도시한 바와 같이, 굴곡 부분(10c)의 하측에 마지막으로 감는 부분(10b) 부분이 최대 개구가 되는 다음 코일 수납부(10e)가 자연히 형성되는 것이다.

이 굴곡 부분(10c)이 형성되어 있는 코일(10)을 채용하여, 1번째 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30)의 각 출구(31)를 소정 치수 떨어진 2개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 각각 대향시킨다. 다음에, 각 유지 지그(30)가 유지하고 있는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 출구(31)로부터 각 슬롯(22) 내에 밀어넣는 것이다.

그리고, 다음 코일(10)에 대하여, 그 굴곡 부분(10c)을, 앞의 코일(10)의 굴곡 부분(10c) 내에 삽입하면서 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 슬롯(22)의 다음 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행한다. 이 경우, 2번째 코일(10)에 대해서도 굴곡 부분(10c)이 형성되어 있기 때문에, 이 굴곡 부분(10c)은 1번째 코일(10)에서의 굴곡 부분(10c) 내에 간극 없이 수납되게 된다.

이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)이 조립되면, 코일(10)의 조립이 코어(20)를 대상으로 하는 경우에는, 도 23의 (c) 및 도 24에 도시한 바와 같이, 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측에 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 굴곡 부분(10c)이 돌출되기 때문에, 이들 굴곡 부분(10c)은 반대쪽으로 구부러진다. 또한, 코일(10)의 조립이 로터를 대상으로 하는 경우에는, 제1 코일 선단(12a)이나 제2 코일 선단(12b)의 굴곡 부분(10c)은 중심측을 향하기 때문에, 구부릴 필요가 없다.

또한, 이 1 슬롯-1 코일 타입의 굴곡 부분(10c)은 다음의 1 슬롯-2 코일 타입의 다음 코일 수납부(10e)에 해당하게 된다.

(1 슬롯-2 코일 타입의 부착 방법)

이 타입의 조립 방법은 상기 1 슬롯-1 코일 타입의 조립 방법과는 달리, 도 20에 도시한 바와 같이, 로터(20)가 복수 가지고 있는 각 슬롯(22) 내에 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 2번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 각각 삽입 혹은 조립하여, 도 1에 도시한 바와 같은 전기자(100)를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이다. 이 조립 방법은 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 슬롯(22) 전체에 각각 수납하는 것이지만, 이때에는, 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)은 각 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태에 있고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)이 채워질 여유를 남긴다.

이 조립 방법에서는, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있는 유지 지그(30)의 출구(31)를 1개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제1 수납 부분(11a)을 상기 슬롯(22)에 삽입하는 것이다. 여기서, 제1 수납 부분(11a)이 삽입되어야 하는 슬롯(22) 내에 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 아직 삽입되어 있지 않은 경우에는, 제1 수납 부분(11a)을 구성하고 있는 권선(10A)은 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태로 수납되고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 강제적으로 채워지므로, 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 밀착 상태로 수납된다. 또한, 이 삽입은 유지 지그(30) 내의 권선(10A)을 압출하는 압출판에 의해 행하지만, 권선(10A) 자체가 가지고 있는 탄성력에 의해 자동적으로 행해지는 경우도 있다.

다음에, 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)를 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있던 유지 지그(30)에 대하여 비트는 것에 의해, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에, 도 5에 예시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)을 형성한다. 이 비틀림 부분(10d)은 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 상대 회전함으로써 형성된다.

이 비틀림 부분(10d)을 형성할 때에는, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 연속적 또는 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 비틀림 부분(10d)에서는, 작은 직경의 단위 권회 부분에서 큰 직경의 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀린 것으로 되어 있어, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 9 및 도 20의 각 (b)에도 도시한 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간, 즉 다음 코일 수납부(10e)가 형성되게 된다.

다음에, 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 다른 유지 지그(30)의 출구(31)를 상술한 1개의 슬롯(22)으로부터 떨어진 다른 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시키고, 이 제2 수납 부분(11b)을 상기 슬롯(22)에 유지 지그(30)의 압출판에 의해 압출 삽입한다.

다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정을 거쳐 형성한 비틀림 부분(10d) 및 다음 코일 수납부(10e)를 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d) 및 다음 코일 수납부(10e)에 중첩하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 것과는 다른 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행하고, 이것을 순차 반복한다.

이때, 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 중심 부분은 비틀림에 의해 주위 부분보다 좁혀진 상태에 있고, 이 비틀림 부분(10d)의 주위 부분은 넓어진 상태에 있기 때문에, 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d) 근방에는 슬롯(22) 사이의 피치분만큼 떨어진 다음 슬롯(22)에 삽입되어야 하는 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 밀착 상태로 수납되어야 하는 공간, 즉 다음 코일 수납부(10e)가 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)은 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 얽히면서 배치되는 것이며, 앞의 코일(10)과 이에 인접하는 다음 코일(10)의 삽입이 완료되면, 이들 비틀림 부분(10d) 및 다음 코일 수납부(10e) 사이는 밀착 상태가 되는 것이다.

그리고, 삽입 조작의 최종 단계에서는, 복수의 슬롯(22)에 대하여 분포권한 2개의 코일(10)을 "1 슬롯-2 코일" 상태로 삽입하려고 하면, 당연히 최종 단계에서 먼저 넣은 코일(10)이 방해가 되는 경우가 있다. 이 최종 단계는, 1번째∼7번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 1번째∼7번째 슬롯(22)에 각각 순차로 삽입되는 경우에는, 최종 n번째∼(n-6)번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 최종 n번째∼(n-6)번째 슬롯(22)에 삽입되는 단계가 된다.

따라서, 삽입 조작의 최종 단계에서, 제2 수납 부분(11b)을 수납해야 할 슬롯(22)에 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 수납되어 있는 개소에 대해서는, 이 제1 수납 부분(11a)을 일단 꺼내고 나서, 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하고, 후의 제2 수납 부분(11b)을 슬롯(22)의 안쪽으로 밀어넣으면서 꺼내지는 앞의 제1 수납 부분(11a)을 앞쪽으로 되돌리는 것이다.

이상의 각 코일(10)의 슬롯(22)에 대한 삽입에는, 도 15에 나타낸 바와 같은 코일 부착 장치(50)가 사용된다. 이 코일 부착 장치(50)는 다수의 코일(10)을 유지 지그(30)마다 수납할 수 있는 코일 선반(51)과 코어(20)를 순차 회전시켜 위치 결정하는 코어 회전부(52)를 구비하고, 코일 선반(51)으로부터 각 코일(10)을 코어 회전부(52)에서 지지되는 코어(20)에 유지 지그(30)마다 보낼 수 있는 것이다. 또한, 이 코일 선반(51)에는 각 코일(10)이 도 9에 도시한 바와 같은 상태로 수납되어 있다.

또한, 이 코일 부착 장치(50)는 코어 회전부(52) 상의 코어(20)에 대하여 개별적으로 출입되고, 개별적으로 회전하는 제1 어시스트 암(53a) 및 제2 어시스트 암(53b)을 가지고 있고, 이들 제1 어시스트 암(53a) 및 제2 어시스트 암(53b)은 각 코일(10)의 상태에 따라 작동하고, 각 코일(10)의 예를 들면 제2 수납 부분(11b)의 비틀림을 행하여 비틀림 부분(10d)을 형성한다. 이 경우에는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)가 사용된다.

이상과 같이, 이 청구항 1에 따른 유지 지그(30)를 사용하여 제조되는 코일(10)은 적어도 1개의 권선(10A)을 분포권한 것이며, 2개의 유지 지그(30)로 2개소 부분이 유지되는 것이다. 이들 유지 지그(30)는 상기 코일(10)의 완성 후부터 코어(20)의 소정의 슬롯(22)에의 수납이 끝날 때까지의 동안, 분포권된 권선(10A)이 정렬성을 유지할 수 있도록, 즉 흐트러지지 않게 함과 동시에, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대한 수납까지의 변형 가공을, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)에 변화를 주지 않고 가능하게 하는 것이다.

이 코일(10)은, 특허문헌 2 등에 제안된 바와 같은, 복수의 슬롯에 걸쳐 코일을 감아, 코일 선단에서 이상 또는 동상의 코일들을 서로 중첩시키는 "분포권"이 이루어지는 것이며, 2개소의 슬롯(22)에 각각 모아 수납되게 되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 가진다. 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)은 도 2 및 도 3의 각 (a)에도 도시하는 바와 같이, 2개의 유지 지그(30)로 각각 유지되는 것이며, 각 유지 지그(30)의 도시 상측에 제1 코일 선단(12a)을, 또 도시 하측에 제2 코일 선단(12b)을 노출시킨 상태로 하는 것이다. 또한, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이 코일(10)에서는 다른 코일(10)이나 전원에 전기적 접속을 행하기 때문에, 권선(10A)의 양단부를 상기 코일(10)로부터 돌출 상태로 남기고 있는 것이다.

또한, 이 코일(10)은 복수의 것이 전기적으로 연속한 것에 형성되는 경우가 있지만, 이 경우에는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 코어(20)의 일단면측(결정된 쪽)에 연결선(10C)이 나오도록 한 것이며, 이 연결선(10C)에 의해 각 코일(10)은 전기적으로 연속한 것이 된다. 또한, 각 연결선(10C)에 의해 전기적으로 접속된 각 코일(10) 중 양단이 되는 각 코일(10)의 연결선(10C)은 각각 동력선 및 접지선으로서 사용된다. 물론, 이들 코일(10)을 구성하고 있는 연결선(10C) 이외의 권선(10A)은 후술하는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b), 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)으로서 사용되고, 각각의 부분을 구성하고 있는 권선(10A)은 전기적으로 연속하고 있다.

이러한 코일(10)의 기본 구성은, 적어도 1개의 권선(10A)을 예를 들면 통 형상물 혹은 틀 형상물에 분포권함으로써, 각 슬롯(22) 내에 수납되어야 하는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)이 형성되어 있고, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분은 본 발명에 따른 2개의 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지되는 것이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

이 가능하게 되는 것이다.

그런데, 이 코일(10)에 있어서, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분을 각 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 해 두는 것은 중요하다. 왜냐하면, 각 코일(10)의 티스(21)에 대한 삽입 시에, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 다음 코일 수납부(10e)를 형성하는 경우(1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우), 혹은 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성하여 각 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 서로 중첩되도록 하는 경우(1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우)에, 1번째 코일(10)에서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 자체가 다음 코일(10)에서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 간극 없이 서로 중첩되도록 자연스럽게 변형시킬 필요가 있기 때문이다. 따라서, 이 유지 지그(30)를 사용하여 형성되는 코일(10)은,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

이 가능하게 되어 있는 것이다.

또한, 이상의 1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우도, 1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우도, 분포권한 각 코일(10)은 도 9의 (b)에 나타낸 상태로 하고 나서 수납된다. 바꿔 말하면, 1개의 코일(10)에 대하여 살펴보면, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 위치는 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 위치와는 반대쪽이 된다.

이 상태, 즉 제1 수납 부분(11a)과 제2 수납 부분(11b)이 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해 반대쪽이 되면, 도 20의 (a)에도 구체적으로 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 권선(10A)의 최초 부분이 앞쪽이었을 경우에, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 권선(10A)의 마지막 부분은 상기 슬롯(22)의 안쪽에 위치하게 되는 것이다.

일반적으로, 비틀림 부분이 존재하지 않고 분포권된 1개의 코일이 2개의 슬롯 내에 수납된 경우, 양 슬롯 내에서는 제1 수납 부분의 권선의 최초 부분도, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯 내에 수납되는 제2 수납 부분의 권선의 최초 부분도, 각 슬롯의 같은 부위에 위치하게 된다. 그리고, 각 슬롯은 로터측이든 코어측이든, 그 전기 기계 장치의 중심에 대하여 방사상이 되도록 형성되기 때문에, 그들의 안쪽 사이의 치수와 앞쪽 사이의 치수는 차이가 있다. 그렇게 되면, 비틀림 부분이 존재하지 않고 분포권된 1개의 코일이 2개의 슬롯 내에 수납된 경우, 권선은 같은 위치에 수납되게 되어, 슬롯의 안쪽과 앞쪽에서는 각 구성 권선(소선)에 발생하는 유도 계수가 흐트러져, 전체적으로 코일 효율의 저하를 초래하게 된다. 왜냐하면, 각 소선에 일제히 같은 전압이 걸리면, 유도 계수가 작은 소선에 의해 많은 전류가 흐르게 되고, 이 유도 계수의 편차는 코일 전체로서의 효율을 저하시키는 방향으로 작용하기 때문이다.

이 점에서, 각 코일(10)에서는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)에 의해 형성된 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 예를 들면 도 9의 (b) 또는 도 20의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 권선(10A)의 최초 부분이 앞쪽이었을 경우에, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 권선(10A)의 마지막 부분은 상기 슬롯(22)의 안쪽에 위치하게 되어, 상기 코일(10)의 각부(소선)에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되어, 보다 많은 자속을 발생시키게 되는 것이다.

상기 코일(10)의 각부(소선)에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되게 되면, 상기 코일(10) 자체의 전체적인 효율 저하가 억제되기 때문에, 결과적으로, 상기 코일(10)을 채용한 전기 기계 장치 자체의 효율을 향상시킬 수 있는 것이며, 이 전기 기계 장치 자체는 고출력화, 소형화, 경량화가 이루어지게 되는 것이다.

이상과 같이, 각 코일(10)에서는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)에 의해 형성된 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 각부(소선)마다에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되는 것이며, 상기 코일(10)을 채용한 전기 기계 장치 자체는 고출력화, 소형화, 경량화가 이루어지게 되는 것이다. 결과적으로, 각 코일(10)에서는,

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있도록 하는 것

이 가능한 것이다.

상기 청구항 1에 따른 유지 지그(30)에 의해 형성된 코일(10)을 채용하면,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

(B) 코일 자체의 제조나 취급이 용이한 것

(C) 코일의 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있도록 하는 것

을 가능하게 한 것이며, 상술한,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

과도 맞추어,

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있도록 하는 것

(G) 결과적으로, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 전기 기계 장치 자체의 제조를 용이하게 할 수 있도록 하는 것

이 가능하게 되는 것이다.

따라서, 이 청구항 1에 따른 유지 지그(30)는 코일(10)의 제1 및 제2 수납 부분을 구성하고 있는 권선의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 및 제2 코일 선단에 비틀림 부분을 형성할 수 있어, 코일의 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있어, 슬롯 내의 코일의 점유율을 높게 할 수 있고, 결과적으로, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일의 코일 선단을 작게 할 수 있게 되어 있는 것이다.

이상의 과제를 해결하기 위해, 청구항 2에 따른 발명이 채용한 수단은, 상기 청구항 1에 따른 전기 기계 장치용의 코일(10)에 대하여,

"기판(32)의 적어도 어느 한쪽의 상기 출구(31) 근방에 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 방지하는 스토퍼(31a)를 제공한 것"

이다.

상기 청구항 1에 따른 유지 지그(30) 2개는 분포권한 각 코일(10)의 2개소 부분을 유지하는 것이며, 이들 유지 지그(30)는 상기 코일(10)의 완성 후부터 코어(20)의 소정의 슬롯(22)에의 수납이 끝날 때까지의 동안, 분포권된 권선(10A)이 흐트러지지 않게 함과 동시에, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대한 수납까지의 변형 가공을, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)에 변화를 주지 않고 가능하게 하는 것이다. 그리고, 이들 2개의 유지 지그(30)는 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분의 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지하는 것이다.

상기 청구항 1의 유지 지그(30)는 그 각 기판(32)에 의해 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분의 권선(10A)을 사이에 끼워넣는 것이므로, 그때의 마찰력에 의해 권선(10A)의 정렬성을 유지하는 것은 충분히 가능하다. 그러나, 이 마찰력에 저항하는 힘이 외부로부터 작용한 경우에는, 대처할 수 없는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 이 청구항 2에 따른 유지 지그(30)에서는, 기판(32)의 적어도 어느 한쪽의 상기 출구(31) 근방에, 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 방지하는 스토퍼(31a)를 제공한 것이다.

스토퍼(31a)는 도 4의 (b)∼(d)에 도시하는 바와 같이, 다양한 양태의 것이 있지만, 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 방지하려면, 유지 지그(30)의 출구(31) 근방에 형성하는 것이 가장 적합하다. 왜냐하면, 출구(31)는 서로 개폐되는 기판(32)의 각 권선(10A)의 삽입측에 형성되어 있기 때문이다.

도 4의 (b)에 도시하는 예에서는, 상술한 권통(40)의 삽입홈(41) 내에 삽입되는 기판(32)과는 반대쪽의 기판(32)의 선단에 고정적인 스토퍼(31a)를 형성한 것이며, 도 4의 (c)에 도시하는 예에서는, 권통(40)의 삽입홈(41) 내에 삽입되는 기판(32)과는 반대쪽의 기판(32)의 선단에 스토퍼(31a)를 개폐 가능하게 형성한 것이며, 도 4의 (d)에 도시하는 예에서는, 서로 개폐되는 기판(32)의 출구(31) 근방에 삽입 구멍을 형성해 두고, 이 삽입 구멍 내에 스토퍼(31a)(핀으로 해 둠)를 삽입하여 스토퍼 기능을 발휘하도록 한 것이다.

어느 경우에도, 도 4의 (b)∼(d)의 실선으로 나타내는 바와 같이, 각 권선(10A)을 유지 공소(32a)로부터 튀어나오려고 하는 힘이 외부로부터 작용한 경우에도, 스토퍼(31a)에 의해 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 저지하는 것이며, 각 권선(10A)의 정렬성을 유지하게 되는 것이다.

따라서, 이 청구항 2에 따른 유지 지그(30)는 스토퍼(31a)에 의해 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 각 작업 중에 저지하는 것이며, 코일(10)의 제1 및 제2 수납 부분을 구성하고 있는 권선의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 및 제2 코일 선단에 비틀림 부분을 형성할 수 있어, 코일의 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있으며, 슬롯 내의 코일의 점유율을 높게 할 수 있어, 결과적으로, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일의 코일 선단을 작게 할 수 있게 되어 있는 것이다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에서는,

"전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)을 유지하는 지그(30)로서,

일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 각 기판(32)이 닫혔을 때, 상기 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을, 이들을 구성하고 있는 각 권선(10A)의 정렬 상태를 유지한 상태로 유지하고, 또한, 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비한 것"

에 그 구성상의 주된 특징이 있고, 이것에 의해, 코일(10)의 제1 및 제2 수납 부분을 구성하고 있는 권선의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 및 제2 코일 선단에 비틀림 부분을 형성할 수 있어, 코일의 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있어, 슬롯 내의 권선의 점유율을 높게 할 수 있어, 결과적으로, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일의 코일 선단을 작게 할 수 있는 유지 지그(30)를 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 2개의 코일(10)을 1 슬롯에 부착하여 형성한 코어를 도시하는 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유지 지그(30)를 사용하여 형성되는 코일(10)을 도시하는 것으로, (a)는 사시도, (b)는 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 3은 상기 코일(10)을 나타낸 것으로, (a)는 권선(10A)을 유지한 2개의 유지 지그(30)를 하나의 평면 위에 두었을 때의 정면도, (b)는 권선(10A)을 7개로 대표적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유지 지그(30)의, 도 3의 (a) 중의 2－2선에 따라 본 측면도를 나타낸 것으로, (a)는 스토퍼(31a)가 없는 예의 측면도, (b)는 스토퍼(31a)를 출구(31) 근방에 제공한 제1 예의 측면도, (c)는 스토퍼(31a)를 출구(31)의 근방에 개폐 가능하게 제공한 제2 예의 측면도, (d)는 핀인 스토퍼(31a)를 출구(31)의 근방에 제공한 삽입 구멍 내에 삽입하는 예의 측면도이다.
도 5는 중심 기판(32)의 양측으로 각각 개폐되는 기판(32)을 제공한 유지 지그(30)의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유지 지그(30)의 출구(31)에, 슬롯(22)의 입구에 대한 안내를 행하는 립(36)을 제공한 경우의 부분 확대 평면도이다.
도 7은 스토퍼(31a)를 제공한 요동판(33)을 가지는 유지 지그(30)를 도시하는 도면이고, (a)는 스토퍼(31a)에 의해 출구(31)를 닫은 상태의 측면도, (b)는 스토퍼(31a)의 개방 방향으로 요동판(33)이 회동되어 출구(31)를 연 상태의 측면도이다.
도 8은 단계적으로 축경(縮徑)하는 코일(10)을 형성하기 위한 권통(40)의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유지 지그(30)에 의해 유지되어 있는 코일(10)을 나타낸 것으로, (a)는 권선(10A)을 유지한 2개의 유지 지그(30)를 서로 평행하게 했을 때의 정면도, (b)는 권선(10A)을 6개로 대표적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 상기 유지 지그(30)에 의해 유지되어 있는 코일(10) 2개를 나타낸 것으로, 각 코일(10) 사이를 연결선(10C)에 의해 전기적으로 연속한 경우를 나타내는 측면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 2개의 코일(10)의 각각에 비틀림 부분(10d) 및 다음 코일 수납부(10e)를 형성하면서 중첩권한 경우를 나타내는 평면도이다.
도 12는 상기 코일(10)을 코어의 각 슬롯(22)에 부착하기 위한 코일 부착 장치(50)의 전체 사시도이다.
도 13은 상기 코일 부착 장치(50)에 의해 1번 감은 코일(10)을 2개의 슬롯(22)에 걸쳐 삽입하는 모든 공정을 7 단계로 나누었을 때의 제1 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 14는 상기 제2 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 15는 상기 제3 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 16은 상기 제4 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 17은 상기 제5 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 18은 상기 제6 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 확대 평면도이다.
도 19는 상기 최종의 제7 단계를 나타내는 것으로, (a)는 코어(20)의 부분 평면도, (b)는 그때의 코일(10) 및 유지 지그(30)의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 20은 2개의 코일(10)을 슬롯(22)에 수납하는 경우의 위치 관계를 설명하는 것이고, (a)는 1개째의 코일(10)을 삽입했을 때를, (b)는 2개째의 코일(10)을 삽입했을 때를 나타내는 코어(20)의 부분 평면도이다.
도 21은 상기 7개의 코일(10)을 슬롯(22)에 순차로 수납했을 때를 나타내는 코어(20)의 부분 평면도이다.
도 22는 1개의 코일(10)을 1 슬롯에 부착하여 형성한 코어를 나타내는 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 23은 본 발명에 따른 코일(10)에서 굴곡 부분(10c) 및 다음 코일 수납부(10e)를 형성한 것을 나타내는 것으로, (a)는 2개의 유지 지그(30)를 서로 평행하게 했을 때의 평면도, (b)는 정면도, (c)는 (a) 중의 1－1선에서 본 단면도이다.
도 24는 1개의 코일(10)을 1개의 슬롯(22)에 수납하는 경우의 위치 관계를 설명하는 코어(20)의 부분 평면도이다.
도 25는 특허문헌 1에 제안된 기술을 나타내는 것으로, (a)는 고정자의 평면도, (b)는 코일의 사시도이다.
도 26은 특허문헌 2에 제안된 기술을 나타내는 것으로, (a)는 고정자의 사시도, (b)는 코일의 사시도이다.
도 27은 특허문헌 2에 제안된, 코일의 삽입 장치의 사시도이다.

다음에, 상기와 같이 구성한 각 청구항에 따른 발명을 도면에 나타낸 실시형태에 따라 설명하면, 도 2의 (b), 도 3의 (a), 및 도 4∼도 6에는, 청구항 1에 따른 유지 지그(30)가 도시되어 있고, 이 유지 지그(30)는 일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 이 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비하고 있다.

적어도 2장의 기판(32)은, 도 4의 (a)∼(d), 도 5, 및 도 6에 도시한 바와 같이, 대략 사각형 모양의 것이며, 출구(31)와는 반대쪽에서 경첩 등을 사용하여 개폐할 수 있게 연결한 것이다. 따라서, 도 4의 (a)∼(c), 및 도 5에 나타낸 실선 부분과 가상선 부분과 같이, 한쪽의 기판(32)에 대하여 다른 한쪽의 기판(32)이 닫혔을 때(실선 부분)와 개방되었을 때(가상선 부분)의 2종류의 양태가 형성된다. 또한, 이 기판(32)이 적어도 2장인 것은 유지 지그(30)가 도 4에 도시한 바와 같은 경우에는 2장이면 되지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, 중심의 1장의 기판(32)의 양측에 2장의 기판(32)을 개폐할 수 있게 제공하고, 권선(10A)의 유지 공소(32a)를 2개소 형성하는 경우도 상정하고 있기 때문이다.

한쪽의 기판(32)에 대하여 다른 한쪽의 기판(32)이 닫혔을 때는 각 기판(32) 사이에 권선(10A)의 유지 공소(32a)가 적어도 1개소 형성된다. 이들 기판(32)이 닫혔을 때, 유지 공소(32a)에는 권선(10A)이 그 정렬 상태를 유지한 상태로 유지되게 된다. 각 기판(32)이 개방되었을 때는 이 유지 공소(32a)는 개방적인 상태가 되고, 이 경우의 유지 지그(30)는 도 2의 (b), 혹은 도 8에 도시하는 바와 같이, 한쪽의 기판(32)을 권통(40)의 삽입홈(41) 내에 삽입함으로써, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을 받는 태세가 되는 것이다.

또한, 도 6에는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)의 출구(31)에 슬롯(22)의 입구에 대한 안내를 행하는 립(36)을 제공한 경우의 부분 확대 평면도가 도시되어 있다. 이 립(36)은 출구(31) 근방의 양 기판(32)의 각 1변(각 기판(32)을 개폐할 수 있게 연결하고 있는 경첩의 축 방향과 같은 방향의 변)에 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(32)의 단 가장자리에서 돌출(실시형태에서는 0.5∼1.0 mm 정도의 높이)시킨 것이다. 또한, 이들 양 립(36) 사이는 각 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)의 폭과 같게 해 두고, 대상이 되는 슬롯(22)의 축 방향 개구(23) 내에 닫은 기판(32)의 각 립(36)이 들어가, 유지 지그(30)의 유지 공소(32a) 내에 있던 권선(10A)이 상기 슬롯(22) 내에 매끄럽게 들어가도록, 각 권선(10A)을 안내하는 것이다.

도 1에는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)를 사용하여 형성한 코일(10)을 채용하여, 1개의 슬롯(22)에 2 분포권한 코일(10)을 삽입하여 완성시킨 고정자(100)의 평면도와 정면도가 도시되어 있다. 한편, 도 22에는, 본 발명에 따른 유지 지그(30)를 사용하여 형성한 코일(10)을 채용하여, 1개의 슬롯(22)에 1 분포권한 코일(10)을 삽입하여 완성시킨 고정자(100)의 평면도와 정면도가 도시되어 있다. 이들 고정자(100)는 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치, 예를 들면 모터나 발전기를 구성하는 것이며, 중심부에는 도시하지 않은 로터가 수납된다.

본 발명에 따른 유지 지그(30)를 사용하여 형성한 코일(10)은, 예를 들면 도 1에 나타낸 고정자(100)의 코어(20)에 조립되지만, 전기 기계 장치를 구성하고 있는 "로터"에 대해서도 적용할 수 있는 것이라는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 이러한 코어(20)나 로터는 코일(10)이 부착되는 복수의 티스(21) 및 그 사이의 슬롯(22)을 가지고 있다면, 도 25에 도시한 분할형이든 도 26에 도시한 블록형이든 어느 형식의 것이어도 좋다.

이 코일(10)은, 도 2 및 도 3의 각 (a)에 도시한 바와 같이, 후술하는 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 포함하고, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분을 2개의 유지 지그(30)에 의해 유지한 것이다. 또한, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경을 단계적으로 변화시킨 것이다.

그런데, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 하여, 권통(40) 위에 적어도 1개(도 2 중에서는 2개의 권선(10A)을 동시적으로 권회하는 경우가 도시되어 있음)의 권선(10A)을 권회하는 것에 의해 간단하게 제조되는 것이다. 즉, 이 코일(10)은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화되도록, 통 형상 또는 틀 형상의 권통(40)에 권선(10A)을 권회함으로써 형성되는 것이다.

이상과 같이, 각 코일(10)은, 도 2의 (b) 또는 도 8에 도시한 바와 같은 권통(40) 위에 권회하여 형성되기 때문에, 도 20에 도시한 바와 같은 복잡한 제조 방법 혹은 장치를 필요로 하지 않고 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 코일(10)을 구성하기 위한 권선(10A)으로서 도 25 혹은 도 26의 각 (b)에 도시한 바와 같은 "평각선"에 한정하지 않고, 일반적으로 채용되는 "봉상선(둥근 선)"을 채용할 수 있는 것이다.

권통(40)에는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 권통(40)의 축 방향에 따른 삽입홈(41)이 2개 형성되어 있기 때문에, 상기 권통(40) 위에 권회한 권선(10A)은 이들 삽입홈(41) 내에 각 유지 지그(30)를 삽입함으로써, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하는 부분에서 서로 평행 상태를 유지하도록 유지된다.

본 실시형태에서 사용하는 유지 지그(30)는 2장의 사각 형상의 판을 1변에서 개폐 가능하게 연결한 것이며, 삽입홈(41)에는 그 중 1장을 삽입한 후, 2번째 장의 판을 닫아 권선(10A)을 유지하게 한 것이다. 따라서, 이들 2장의 판 사이에는, 도 3 및 도 4의 각 (b)에 도시한 바와 같은 출구(31)가 형성되고, 이 출구(31)로부터는 유지한 권선(10A)을 배출할 수 있게 되어 있다. 또한, 이 유지 지그(30)로서는 로봇 핸드를 적용할 수 있다.

그리고, 이들 유지 지그(30)는 이 권선(10A)의 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 유지하면서, 권통(40)에 대하여 상대 이동시킴으로써, 코일(10)로서 떼어져 분리되게 된다. 즉, 유지 지그(30)와 권통(40)을 상대 이동시킴으로써, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 각 유지 지그(30)에 의해 서로 평행하게 유지한 코일(10)이 완성된다.

또한, 이 실시형태에서의 제조 방법에서는, 복수의 권통(40)을 소경부는 소경부에서 대경부는 대경부에서 맞대면서, 축심 방향으로 일체화된 것이 채용된다. 이 경우에는, 인접하는 각 코일(10) 사이 이외에서 권선(10A)을 절단해 둠으로써, 2련의 코일(10)이나 도 26의 (b)에 도시하는 바와 같은 4련의 코일(10)이 감기 시작하는 부분(10a)이나 마지막으로 감는 부분(10b)에서 전기적으로 연결된 것으로서 형성할 수 있다.

각 유지 지그(30)는 완성 직후의 코일(10)의 2개소 부분에서 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 코일(10)을 구성하고 있는 권선(10A)이 흐트러지지 않게 유지하고 있지만, 이들 유지 부분을 상술한 바와 같이, 임시로 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)으로 하는 것이다. 그리고, 각 유지 지그(30) 에서 튀어나온 부분이 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 전기적으로 연속하는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)이 되는 것이다. 또한, 이들 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에는 이하에 설명하는 바와 같이, 1 슬롯-1 코일 타입의 조립 방법을 채용하는 경우, 다음 코일 수납부(10e) 및 이에 따른 다음 코일 수납부(10e)가 형성되고, 1 슬롯-2 코일 타입의 조립 방법을 채용하는 경우에는 비틀림 부분(10d)이 형성되는 것이다.

어쨌든, 완성된 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에서는, 도 2 및 도 3의 각 (a)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분(작은 쪽으로 함)과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분(큰 쪽으로 함) 사이에, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화하고 있다.

따라서, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 유지 지그(30)로 유지한 채로, 이들 유지 지그(30)를 회전시키면, 1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에는, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)이 형성된다. 이 비틀림 부분(10d)에서는 감기 시작하는 부분(10a)을 직경이 작은 쪽으로 하면, 유지 지그(30)의 회전 각도를 크게 하면 할수록, 이 감기 시작하는 부분(10a)측에서부터 순차로 비틀림 부분(10d)의 내측에 들어가게 되어, 이 비틀림 부분(10d)의 주위에 다른 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 배치되는 밀착 공간이 생기는 것이다.

그리고, 상기 코일(10)의 조립 시에는, 이 비틀림 부분(10d)에는 다른 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 간극 없이 밀착되게 되어, 도 1 및 도 22의 각 (a)에 도시한 바와 같이, "코일 선단"에서 최단 거리에 권선(10A)이 배치되게 되어, 코일 선단에서의 "동손"이나 "철손"을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도 1 및 도 22의 각 (b)에 도시한 바와 같이, 코일 선단의 높이를 도 26의 (a)에 도시한 경우보다 현격히 낮출 수 있어, 전기 기계 기구(예를 들면 모터)로 했을 때, 전체의 용적을 작게 할 수 있다.

한편, 이들 유지 지그(30)를 평행하게 유지한 상태로, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 중앙부에 힘을 가하면, 도 23의 (a)에도 도시한 바와 같은 다음 코일 수납부(10e)가 형성된다. 이때, 코일(10)이 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화되는 것이면, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 하측에도 도 23의 (c)에 도시한 바와 같은 다음 코일 수납부(10e)를 형성할 수 있다. 상기 코일(10)의 조립 시에, 이 다음 코일 수납부(10e)에는 다른 코일(10)의 다음 코일 수납부(10e)가 삽입되게 되어, 코일 선단에서의 "동손"이나 "철손"을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도 1 및 도 22의 각 (b)에 도시한 바와 같이, 코일 선단의 높이를 도 26의 (a)에 도시한 경우보다 현격히 낮출 수 있다.

이상과 같이 하여 제조된 코일(10)은 코어(20)의 각 티스(21) 사이에 형성되어 있는 슬롯(22) 내에 삽입되는 것이지만, 이 삽입 방법, 혹은 조립 방법으로서는, 대표적으로, 1 슬롯-1 코일 타입과 1 슬롯-2 코일 타입의 2종류의 타입이 있다. 이들 각 타입의 부착 방법에 대하여, 이하에 항을 나누어 설명한다.

(1 슬롯-1 코일 타입의 부착 방법)

이 타입의 조립 방법은, 도 24에 도시한 바와 같이, 전기 기계 장치용의 하나의 슬롯(22) 내에 1개의 코일(10)을 수납하여, 도 22에 나타낸 고정자(100)를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이며, 먼저, 도 23에 도시한 바와 같이, 1개의 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30) 사이에 있는 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 사이에 다음 코일 수납부(10e)를 각각 형성하는 것이다.

이것에 의해, 도 23의 (a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)에 형성되어 있는 제1 직경 부분이 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)에 형성되어 있는 제2 직경 부분보다 각 유지 지그(30)에 대하여 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)과 각 유지 지그(30)의 단부 사이에는, 도 23의 (c)에 도시한 바와 같이, 다음 코일 수납부(10e)의 하측에는 마지막으로 감는 부분(10b) 부분이 최대 개구가 되는 다음 코일 수납부(10e)가 자연히 형성되는 것이다.

이 다음 코일 수납부(10e)가 형성되어 있는 코일(10)을 채용하여, 1번째 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30)의 각 출구(31)를, 소정 치수 떨어진 2개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 각각 대향시킨다. 다음에, 각 유지 지그(30)가 유지하고 있는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 출구(31)로부터 각 슬롯(22) 내에 밀어넣는 것이다.

그리고, 다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정 (a)∼(c)를 거쳐 형성한 다음 코일 수납부(10e)를, 앞의 코일(10)의 다음 코일 수납부(10e) 내에 삽입하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 슬롯(22)의 다음 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행한다. 이 경우, 2번째 코일(10)에 대해서도 도 23에 도시한 바와 같은 다음 코일 수납부(10e)가 형성되어 있기 때문에, 이 다음 코일 수납부(10e)는 1번째 코일(10)에서의 다음 코일 수납부(10e) 내에 간극 없이 수납되게 된다.

이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)이 조립되면, 코일(10)의 조립이 코어(20)를 대상으로 하는 경우에는, 도 23의 (c) 및 도 24에 도시한 바와 같이, 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측에 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 다음 코일 수납부(10e)가 돌출되기 때문에, 이들 다음 코일 수납부(10e)는 반대쪽으로 접혀 구부러진다. 또한, 코일(10)의 조립이 로터를 대상으로 하는 경우에는, 제1 코일 선단(12a)이나 제2 코일 선단(12b)의 다음 코일 수납부(10e)는 중심측을 향하기 때문에, 구부릴 필요가 없다.

(1 슬롯-2 코일 타입의 부착 방법)

이 타입의 조립 방법은 상기 1 슬롯-1 코일 타입의 조립 방법과는 달리, 도 20에 도시한 바와 같이, 로터(20)가 복수 가지고 있는 각 슬롯(22) 내에 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 2번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 각각 삽입 혹은 조립하여, 도 1에 도시한 바와 같은 고정자(100)를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이다. 이 조립 방법은 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을, 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 슬롯(22) 전체에 각각 수납하는 것이지만, 이때, 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)은 각 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태에 있고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)이 채워질 여유를 남긴다

이 조립 방법에서는, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있는 유지 지그(30)의 출구(31)를 1개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제1 수납 부분(11a)을 상기 슬롯(22)에 삽입하는 것이다. 여기서, 제1 수납 부분(11a)이 삽입되어야 하는 슬롯(22) 내에 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 아직 삽입되지 않은 경우에는, 제1 수납 부분(11a)을 구성하고 있는 권선(10A)은 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태로 수납되고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 강제적으로 채워지므로, 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 밀착 상태로 수납된다. 또한, 이 삽입은 유지 지그(30) 내의 권선(10A)을 압출하는 압출판에 의해 행하지만, 권선(10A) 자체가 가지고 있는 탄성력에 의해 자동적으로 행할 수 있는 경우도 있다.

다음에, 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)를, 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있던 유지 지그(30)에 대하여 비트는 것에 의해, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 도 9에 예시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)을 형성한다. 이 비틀림 부분(10d)은 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 180°의 위치 상태(도 9의 (b)에 도시한 상태)가 되도록 함으로써 형성된다.

이 비틀림 부분(10d)을 형성할 때에는, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 비틀림 부분(10d)에서는 작은 직경의 단위 권회 부분에서 큰 직경의 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀려 있어, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 9 및 도 20의 각 (b)에 도시한 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간이 형성되게 된다.

다음에, 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 다른 유지 지그(30)의 출구(31)를 상술한 1개의 슬롯(22)으로부터 떨어진 다른 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시키고, 이 제2 수납 부분(11b)을 상기 슬롯(22)에 유지 지그(30)의 압출판에 의해 압출 삽입한다.

다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정을 거쳐 형성한 비틀림 부분(10d)을, 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 중첩하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 것과는 다른 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행하고, 이것을 순차 반복한다.

이때, 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 중심 부분은 비틀림에 의해 주위 부분보다 좁혀진 상태에 있고, 이 비틀림 부분(10d)의 주위 부분은 넓어진 상태에 있기 때문에, 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d) 근방에는 슬롯(22) 사이의 피치분만큼 떨어진 다음 슬롯(22)에 삽입되어야 하는 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 밀착 상태로 수납되어야 하는 공간이 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)은 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 얽히면서 배치되는 것이며, 앞의 코일(10)과 이에 인접하는 다음 코일(10)의 삽입이 완료되면, 이들 비틀림 부분(10d) 사이는 밀착 상태가 되는 것이다.

그리고, 삽입 조작의 최종 단계에서는, 복수의 슬롯(22)에 대하여 분포권한 2개의 코일(10)을 "1 슬롯-2 코일" 상태로 삽입하려고 하면, 당연히 최종 단계에서 먼저 넣은 코일(10)이 방해가 되는 경우가 있다. 이 최종 단계는, 1번째∼7번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 1번째∼7번째 슬롯(22)에 각각 순차로 삽입되는 경우에는, 최종 n번째∼(n-6)번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 최종 n번째∼(n-6)번째 슬롯(22)에 삽입되는 단계가 된다.

따라서, 삽입 조작의 최종 단계에서, 제2 수납 부분(11b)을 수납해야 할 슬롯(22)에 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 수납되어 있는 개소에 대해서는, 이 제1 수납 부분(11a)을 일단 꺼내고 나서, 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하고, 후의 제2 수납 부분(11b)을 슬롯(22)의 안쪽으로 밀어넣으면서 꺼내지는 앞의 제1 수납 부분(11a)을 앞쪽으로 되돌리는 것이다.

이상의 각 코일(10)의 슬롯(22)에 대한 삽입에는, 도 12에 도시한 바와 같은 코일 부착 장치(50)가 사용된다. 이 코일 부착 장치(50)는 다수의 코일(10)을 유지 지그(30)마다 수납할 수 있는 코일 선반(51)과 코어(20)를 순차 회전시켜 위치 결정하는 코어 회전부(52)를 구비하고, 코일 선반(51)으로부터 각 코일(10)을 코어 회전부(52)에 지지되는 코어(20)에 유지 지그(30)마다 보낼 수 있는 것이다. 또한, 이 코일 선반(51)에는, 각 코일(10)이 도 3에 도시한 바와 같은 상태로 수납되어 있다.

또한, 이 코일 부착 장치(50)는 코어 회전부(52) 상의 코어(20)에 대하여 개별적으로 출입되고, 개별적으로 회전하는 제1 어시스트 암(53a) 및 제2 어시스트 암(53b)을 가지고 있고, 이들 제1 어시스트 암(53a) 및 제2 어시스트 암(53b)은 각 코일(10)의 상태에 따라 작동하고, 각 코일(10)의 예를 들면 제2 수납 부분(11b)을 비틀어 비틀림 부분(10d)을 형성한다.

이 코일 부착 장치(50)를 사용하고, 각 코일(10)의 코어(20)에 대한 삽입을, 도 13∼도 21을 사용하여 설명하면, 다음과 같다.

본 실시형태에서는, 슬롯(22)이 48개 있는 코어(20)에 대하여, 각 슬롯(22) 내에 있는 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과, 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하는 1 슬롯-2 코일의 경우를 예시하여, 예를 들면 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 1번째 슬롯(22)에 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)을 수납함과 동시에, 시계 방향으로 43번째 슬롯(22) 내에 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하는 것이다. 즉, 1개의 코일(10)에 대하여, 5개의 슬롯(22)을 넘은 양측의 슬롯(22) 내에 각각 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을 수납하는 "분포권"을 행하도록 한 것이다.

먼저, 도 12에 나타낸 코일 부착 장치(50)의 코일 선반(51)에 대하여, 필요수의 코일(10)을 수납한다. 이 경우, 각 코일(10)은 도 13의 (b)에 도시한 바와 같은 상태, 즉, 그 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)이 직선 위에 배열되도록, 한쪽의 유지 지그(30)에 대하여 다른 한쪽의 유지 지그(30)를 회전시켜 둔다. 이 상태로, 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30)를 코일 선반(51)의 각 홈 내에 각 코일(10)마다 수납함으로써, 필요수의 코일(10)의 코일 선반(51)에 대한 세트가 완료된다.

다음에, 예를 들면, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 1번째∼48번째 슬롯(22)을 가지는 코어(20)에 대하여, 코일 부착 장치(50)를 조작함으로써, 1번째 코일(10)을 구성하고 있는 제1 수납 부분(11a)의 유지 지그(30)를 1번째 슬롯(22)에 대향시킨다. 이때, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 코일 부착 장치(50)의 제1 어시스트 암(53a)의 선단부는 코어(20)의 내부까지 진행시켜 두고, 이 제1 어시스트 암(53a)의 선단부에 형성되어 있는 제1 안내홈(54a)은 1번째 슬롯(22)에 대향하고 있고, 이 제1 안내홈(54a)의 외측(도 13에서는 도시 상측)에 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 대기하고 있다.

이 도 13에 도시한 상태에서는, 그때까지 코일 선반(51) 내에 수평으로 수납되어 있던 2개의 유지 지그(30)는 90° 회전되어 상하에 위치하고 있다. 바꿔 말하면, 상하의 직선 형상으로 배열된 2개의 유지 지그(30)는 슬롯(22)의 입구, 즉 축 방향 개구(23)에 대하여 직교 상태로 되어 있는 것이다. 그리고, 이 도 13에 도시한 상태에서는, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 어시스트 암(53a)의 오른쪽에 제2 안내홈(54b)을 형성한 상태로 제2 어시스트 암(53b)의 선단부가 배치되어 있고, 제2 안내홈(54b)은 43번째 슬롯(22)에 대향하고 있고, 1번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하기 위하여 대기하고 있다.

여기서, 1번째 코일(10)의 상태를 자세하게 살펴보면, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 수납 부분(11a)은 도시 하측의 유지 지그(30) 내에서 기판(32)과 요동판(33)으로 끼워진 상태에 있고, 이 제1 수납 부분(11a)의 도시 하단은 닫힘 상태에 있는 요동판(33)의 선단에 의해 하단의 출구(31)로부터 나오지 않게 유지되어 있다. 한편, 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 도시 상측의 유지 지그(30)에서는 출구(31)는 도시 상단에 있고, 이 출구(31)도 닫힘 상태에 있는 요동판(33)에 의해 닫혀진 상태에 있다. 이들 유지 지그(30)에 의해 유지되어 있는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 이외의 부분은 제1 코일 선단(12a) 또는 제2 코일 선단(12b)이며, 이들 코일 선단의 사이에는, 각 유지 지그(30)를 상대 회전시킨 것에 의해 이미 비틀림 부분(10d)이 형성되어 있다.

다음에, 코일 부착 장치(50)를 작동시킴으로써, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있는 유지 지그(30)를 제1 어시스트 암(53a)의 제1 안내홈(54a) 내에 삽입한다. 이 제1 안내홈(54a)은 평행한 긴 홈으로 되어 있기 때문에, 요동판(33)을 제1 계합핀(34)의 부세력에 대항하여 기판(32)과 평행하게 되도록 압부하여, 도 14의 (b)에도 도시한 바와 같이, 하측의 유지 지그(30)의 출구(31)를 해방한다.

하측의 유지 지그(30)가 제1 안내홈(54a) 내에 완전히 수납되면, 제1 어시스트 암(53a)에 제공되어 있는 제1 스토퍼(55a)가 제1 안내홈(54a)의 도시 상단부를 닫기 때문에, 이 제1 안내홈(54a) 내로부터 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 갑자기 튀어나오는 일이 없다. 또한, 이때, 상측의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)는 제1 어시스트 암(53a)의 선단부에 보다 가까워진 상태가 된다.

그런데, 여기서 도시 상측의 유지 지그(30)를 시계 방향으로 회동시키면, 도 15∼도 17에 도시한 바와 같이, 하측의 유지 지그(30) 내에 있던 제1 수납 부분(11a)이 1번째 슬롯(22) 내에 들어가기 시작하고, 상측의 유지 지그(30)의 출구(31)는 제2 안내홈(54b)으로 향하도록 회전한다. 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 1번째 슬롯(22) 내에 들어가기 시작하는 것은, 상측의 유지 지그(30)를 시계 방향으로 회전시킴으로써, 이 제1 수납 부분(11a)에 각 코일 선단(12a) 및 코일 선단(12b)을 통하여 연결되어 있는 제2 수납 부분(11b)으로부터의 힘이 걸리기 때문이다. 물론, 다른 수단에 의해, 제1 수납 부분(11a)을 슬롯(22) 내에 압출해도 좋다.

도 17에 도시한 바와 같이, 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)가 코일 부착 장치(50)에 의해 제2 안내홈(54b)의 입구에 달하면, 이 제2 안내홈(54b) 내에 제2 계합핀(35)에 의해 안내되면서 더 밀어넣어진다. 이때, 제1 수납 부분(11a)의 대부분은 대상의 슬롯(22)의 안쪽으로 들어가 있다. 이 제2 수납 부분(11b)이 도 18 상태로 밀어넣어지면, 상기 유지 지그(30)의 요동판(33)이 닫힘 상태가 해제되어, 출구(31)가 해방되고, 제2 수납 부분(11b)은 순차로 43번째 슬롯(22) 내로 들어간다. 이때, 제2 스토퍼(55b)는 제2 안내홈(54b)의 개구를 닫는다.

그리고, 이 제2 수납 부분(11b)의 삽입을 최종 단계에까지 행하면, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 수납 부분(11b)은 슬롯(22) 내에 완전히 들어가, 이 제2 수납 부분(11b)과 상기 제1 수납 부분(11a) 사이의 비틀림 부분(10d)은 5개의 슬롯(22)에 걸친 상태가 된다. 이상을 도 20의 (a) 및 (b)와 같이 반복하면, 도 21에도 도시한 바와 같이, 1번째 슬롯(22)에서 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 안쪽에, 6번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 중심측에 수납되게 된다.

이하, 마찬가지로 하면, 대부분의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)은 각 슬롯(22) 내에 수납되게 되지만, 도 21에도 도시한 바와 같이, 43번째∼48번째의 각 슬롯(22)에는 제2 수납 부분(11b)이 입구측에 존재하고 있어, 안쪽에 들어와야 할 제1 수납 부분(11a)의 삽입을 방해한다. 따라서, 이들 제2 수납 부분(11b)에 대해서는, 일단 슬롯(22)으로부터 꺼내 제1 수납 부분(11a)을 삽입하고, 그 후에 이들 제2 수납 부분(11b)을 다시 슬롯(22) 내에 삽입하는 것이다.

이상의 최종 부분 조작에 의해, 도 1의 (a)에도 도시한 바와 같이, 다수의 코일(10) 사이에 경계선(10B)이 생기지만, 이 경계선(10B)은 각 코일(10)의 얽히는 방법의 차이에 따라 발생하는 것으로, 상술한 동손 발생이나 코일 선단 부분이 높아지는 것과 같은 장애와는 전혀 관계가 없고, 이러한 장애의 원인이 되는 일은 없다.

또한, 도 22∼도 24에 나타낸 실시예에서는, 1 슬롯-1 코일을 수납하는 경우이며, 상술한 1 슬롯-2 코일을 수납하는 경우와 같이, 43번째∼48번째의 각 슬롯(22)에 제2 수납 부분(11b)이 입구측에 존재하여, 안쪽에 들어와야 할 제1 수납 부분(11a)의 삽입을 방해하는 일은 없기 때문에, 도 22에 도시한 바와 같이, 다수의 코일(10) 사이에 경계선(10A)이 생기는 일이 없다.

이상 설명한 전기자(100), 이것을 구성하는 코일(10), 이 코일(10)을 코어(20)의 슬롯(22) 내에 조립하는 방법 등은 다음과 같은 기술 수단 1∼기술 수단 5에 표현할 수 있다. 먼저, 기술 수단 1은,

"전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)로서,

적어도 1개의 권선(10A)을 권회함으로써, 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)과 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 정렬성을 유지한 상태로 유지하는, 2개의 유지 지그(30)를 구비하고,

이들 2개의 유지 지그(30)를 상대 회전시켰을 때, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성할 수 있고, 또한, 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 전기 기계 장치용의 코일(10)"

이다.

이 기술 수단 1에 따른 코일(10)은 도 2∼도 5 또는 도 20에 도시하는 바와 같이, 적어도 1개의 권선(10A)을 분포권한 것이며, 2개의 유지 지그(30)로 2개소 부분을 유지시킨 것이다. 이들 유지 지그(30)는 상기 코일(10)의 완성 후부터 코어(20)의 소정의 슬롯(22)에의 수납이 끝날 때까지의 동안, 분포권된 권선(10A)이 정렬성을 유지할 수 있도록, 즉 흐트러지지 않도록 함과 동시에, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대한 수납까지의 변형 가공을, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)에 변화를 주지 않고 가능하게 하는 것이다.

이 코일(10)은 특허문헌 2 등에 제안되어 있는 바와 같은, 복수의 슬롯에 걸쳐 코일을 감아, 코일 선단에서 이상 또는 동상의 코일들을 서로 중첩시키는 "분포권"이 되는 것이며, 2개소의 슬롯(22)에 각각 모아 수납되게 되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 가진다. 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)의 사이에는, 도 9의 (a)에도 도시하는 바와 같이, 도시 상측에 제1 코일 선단(12a)이, 또한 도시 하측에 제2 코일 선단(12b)이 노출되어 있다. 또한, 도 2의 (a) 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 코일(10)에서는, 다른 코일(10)이나 전원에 전기적 접속을 행하기 때문에, 권선(10A)의 양단부를 상기 코일(10)로부터 돌출 상태로 남긴 연결선(10C)으로 하고 있는 것이다.

이 기술 수단 1에 따른 코일(10)은, 후술하는 제조 방법 등에 의해 제조되는 것이지만, 그 기본 구성은, 적어도 1개의 권선(10A)을 예를 들면 통 형상물 혹은 틀 형상물에 권회함으로써, 각 티스(21)에 의해 형성되어 있는 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)이 형성되어 있고, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분은 2개의 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지한 것이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도, 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

이 가능하게 되어 있는 것이다.

이 코일(10)에서, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분을 각 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지되도록 해 두는 것은 중요하다. 왜냐하면, 후술하는 상기 코일(10)의 티스(21)에 대한 조립 방법에서 설명하는 바와 같이, 상기 다수의 코일(10)을 다수의 티스(21)에 조립함에 있어서, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 다음 코일 수납부(10e)를 형성하는 경우(1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우), 혹은 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성하여 각 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 서로 중첩되도록 하는 경우(1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우)에, 1번째 코일(10)에 있어서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 자체가 다음 코일(10)에서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 간극 없이 서로 중첩되도록 자연스럽게 변형하기 때문이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

이 가능하게 되는 것이다.

(1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우)

이 경우에는, 분포권된 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)은 도 22에 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 슬롯(22) 전체에 각각 수납된다. 그리고, 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 일부는 도 21의 (c) 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 고정자 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측으로 돌출하지만, 이때, 제1 코일 선단(12a)의 하측에는, 도 20의 (c)에 도시하는 바와 같이, 굴곡 부분(10c)이 자연히 형성되는 것이다.

상기 1번째 코일(10) 바로 옆에, 2번째 코일(10)이 조립되는 것이지만, 이 2번째 코일(10)에 대해서도, 도 20에 도시하는 바와 같은 굴곡 부분(10c)이 형성되어 있기 때문에, 이 굴곡 부분(10c)은 1번째 코일(10)에 있어서의 굴곡 부분(10c) 내에 간극 없이 수납되게 된다. 이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)이 조립되면, 각 코일(10)의 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립할 수 있어, 결과적으로,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한, 도 20의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

(1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우)

이 경우에는, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을, 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 양쪽 모두에 각각 수납하는 것이지만, 이때에는, 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)은 각 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태에 있고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)이 채워질 여유를 남기고 있다.

각 코일(10)의 고정자 코어(20)에 대한 구체적 삽입은 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)에 대하여, 권선(10A)의 선 방향에 직교하는 방향으로 압출력을 가함으로써 이루어진다. 한편, 각 고정자 코어(20)의 축 방향 개구(23)의 입구에는, 일단 삽입한 권선(10A)이 튀어나오지 않게 하기 위한 돌기가 형성되어 있다. 즉, 각 고정자 코어(20)를 위에서 봤을 때, 예를 들면 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 안쪽은 입구보다 넓어져 있다.

이러한 고정자 코어(20)의 좁은 입구(축 방향 개구(23))로부터, 유지 지그(30)에 의해 합쳐져 있는 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이나 제2 수납 부분(11b)을 삽입하는 경우, 권선(10A)을 그 선 방향에 직교하는 방향으로 조금씩 넣어야 하지만, 권선(10A)으로서 "봉상선"을 채용한 경우에는, 어떠한 저항 없이 원활히 수납할 수 있게 된다. 또한, 각 코일(10)은 분포권한 것이기 때문에, 고정자 코어(20)의 입구보다 넓은 안쪽에 들어온 권선(10A)은, 이 안쪽에서 선 방향에 직하는 방향으로 자연스럽게 흐트러진다. 이상의 결과, 고정자 코어(20) 내에서의 권선(10A)은 넓게 되어 있는 안쪽에도 높은 밀도로 삽입되게 되어, 봉상선을 사용하는 메리트가 높아진다.

또한, 이 도 16의 (a)에 도시하는 상태에서는, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대해서는, 도 5의 (a) 및 (b)에도 도시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)이 형성되어 있는 것이지만, 이 비틀림 부분(10d)은, 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 180° 정도 상대 회동(도 5의 (b)에 도시하는 상태)함으로써 형성된다. 이때, 비틀림 부분(10d)에서는, 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀려져 있고, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 5 및 도 16의 (b)에도 도시하는 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간, 즉 다음 코일 수납부(10e)가 형성되게 된다.

이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)을 조립해 가면, 각 코일(10)의 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립할 수 있어, 결과적으로,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

그런데, 이상의 1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우도, 1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우도, 분포권한 각 코일(10)은 도 5의 (b)에 나타낸 상태로 하고 나서 수납된다. 바꿔 말하면, 1개의 코일(10)에 대하여 살펴 보면, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 위치는 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 위치와는 반대쪽이 된다.

이 상태, 즉 제1 수납 부분(11a)과 제2 수납 부분(11b)이 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해 반대쪽이 되면, 도 16의 (a)에도 구체적으로 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 권선(10A)의 최초 부분이 앞쪽이었을 경우, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 권선(10A)의 마지막 부분은 상기 슬롯(22)의 안쪽에 위치하게 되는 것이다.

일반적으로, 비틀림 부분이 존재하지 않고 분포권된 1개의 코일이 2개의 슬롯 내에 수납된 경우, 양 슬롯 내에서는, 제1 수납 부분의 권선의 최초 부분도, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯 내에 수납되는 제2 수납 부분의 권선의 최초 부분도, 각 슬롯의 같은 부위에 위치하게 된다. 그리고, 각 슬롯은 로터측이든 코어측이든 그 전기 기계 장치의 중심에 대하여 방사상이 되도록 형성되기 때문에, 그들의 안쪽 사이의 치수와 앞쪽 사이의 치수는 다르다. 그렇게 되면, 비틀림 부분이 존재하지 않고 분포권된 1개의 코일이 2개의 슬롯 내에 수납된 경우, 권선은 같은 위치에 수납되게 되어, 슬롯의 안쪽과 앞쪽에서는 각 구성 권선(소선)에 발생하는 유도 계수가 흐트러져, 전체적으로 코일 효율의 저하를 초래하게 된다. 왜냐하면, 각 소선에 일제히 같은 전압이 걸리면, 유도 계수가 작은 소선에 의해 많은 전류가 흐르게 되어, 이 유도 계수의 편차는 코일 전체로서의 효율을 저하시키는 방향으로 작용하기 때문이다.

이러한 점에서, 본 기술 수단에 따른 코일(10)에서는, 그 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 예를 들면 도 5의 (b) 또는 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a)의 권선(10A)의 최초 부분이 앞쪽이었을 경우에, 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 내에 수납되는 제2 수납 부분(11b)의 권선(10A)의 마지막 부분은 상기 슬롯(22)의 안쪽에 위치하게 되어, 상기 코일(10)의 각부(소선)마다에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되어, 보다 많은 자속을 발생시키게 된다.

상기 코일(10)의 각부(소선)마다에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되게 되면, 상기 코일(10) 자체의 전체적인 효율 저하가 억제되기 때문에, 결과적으로, 상기 코일(10)을 채용한 전기 기계 장치 자체의 효율을 향상시킬 수 있으며, 이 전기 기계 장치 자체는 고출력화, 소형화, 경량화가 이루어지게 된다.

이상과 같이, 본 기술 수단 1에 따른 코일(10)에서는, 그 비틀림 부분(10d)의 존재에 의해, 각부(소선)마다에서의 유도 계수의 편차가 저감 혹은 억제되는 것이며, 상기 코일(10)을 채용한 전기 기계 장치 자체는 고출력화, 소형화, 경량화가 이루어지게 되는 것이다. 결과적으로, 본 기술 수단 1에 따른 코일(10)에서는,

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있도록 하는 것

이 가능한 것이다.

이상의 1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우도, 1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우도, 상기 기술 수단 1에 따른 코일(10)을 채용함으로써,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도, 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

(B) 코일 자체의 제조나 취급이 용이한 것

(C) 코일의 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있게 하는 것

을 가능하게 한 것이며, 상술한,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

과도 맞추어,

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있게 하는 것

(G) 결과적으로, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 전기 기계 장치 자체의 제조를 용이하게 할 수 있게 하는 것

이 가능하게 되는 것이다.

따라서, 이 기술 수단 1에 따른 코일(10)은 구성하는 도선의 단면 형상에 제한이 없고, 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입이 용이하여 점유율을 높게 할 수 있고, 또한, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있어 효율이 좋아지는 것이다.

또한, 기술 수단 2는 상기 기술 수단 1에 따른 전기 기계 장치용의 코일(10)에 대하여,

"권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화되는 것"

이다.

이 기술 수단 2에 따른 코일(10)은 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 적어도 1개의 권선(10A)을 경사 통 형상 또는 경사 틀 형상으로 분포권한 것이며, 2개의 유지 지그(30)로 2개소 부분을 유지시킨 것이다. 이들 유지 지그(30)는 상기 코일(10)의 완성 후부터 코어(20)의 소정의 슬롯(22)에의 수납이 끝날 때까지의 동안, 분포권된 권선(10A)이 흐트러지지 않게 함과 동시에, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대한 수납까지의 변형 가공을, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)에 변화를 주지 않고 가능하게 하는 것이라는 것은 상기 기술 수단 1의 그것과 마찬가지이다.

또한, 이 코일(10)에서는, 도 9의 (a) 혹은 도 20의 (c)에 도시하는 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이, 도 2의 (b) 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 연속적 또는 단계적으로 변화되는 것이다. 그리고, 이 코일(10)에서는, 권선(10A)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분은 2개의 유지 지그(30)에 의해, 각 단위 권회 부분이 서로 평행 상태를 유지하도록 유지되어 있는 것이다. 여기서, "단위 권회 부분"이란, 1개의 권선(10A)에 대하여 봤을 때의 "한번 감는 부분"을 말하는 것이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(B) 코일 자체의 제조나 취급이 용이한 것

(C) 코일의 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있게 하는 것

이 가능하게 되어 있는 것이다.

이 기술 수단 2에 따른 코일(10)은, 후술하는 제조 방법 등에 의해 제조되는 것이지만, 그 기본 구성은 적어도 1개의 권선(10A)을 경사 통 형상 또는 경사 틀 형상으로 분포권함으로써, 각 티스(21)에 의해 형성되어 있는 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하면서 코어(20)의 외측에 배치되는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)이 형성되어 있고, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분은 2개의 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지한 것이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도, 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

이 가능하게 되어 있는 것이다.

이 코일(10)에 있어서, 감기 시작하는 부분(10a)과 마지막으로 감는 부분(10b) 사이를 단계적으로 변화시켜 둠으로써, 이 상태를 유지하기 위해, 상술한 바와 같이, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 부분을 각 유지 지그(30)에 의해, 권선(10A)의 정렬성을 유지한 상태로 유지시켜 두는 것은 중요하다. 왜냐하면, 후술하는 상기 코일(10)의 티스(21)에 대한 조립 방법에서 설명하는 바와 같이, 상기 다수의 코일(10)을 다수의 티스(21)에 조립함에 있어서, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 굴곡 부분(10c)을 형성하는 경우, 혹은 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성하여 각 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 서로 중첩되도록 하는 경우에, 1번째 코일(10)에서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 자체가 다음 코일(10)에서의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 간극 없이 서로 중첩되도록 자연스럽게 변형하기 때문이다. 따라서, 이 코일(10)은,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

이 가능하게 되어 있는 것이며, 다음과 같이 하여 각 슬롯(22) 내에 수납되는 것이다.

(1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우)

이 경우에는, 분포권 되어 있는 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)은, 도 22에 도시하는 바와 같이, 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 슬롯(22) 전체에 각각 수납된다. 그리고, 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 굴곡 부분(10c)은 도 21의 (c) 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 고정자 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측으로 돌출되지만, 이때, 코일(10)의 감기 시작하는 부분(10a)과 마지막으로 감는 부분(10b) 사이를 단계적으로 변화시켜 두기 때문에, 제1 코일 선단(12a)의 하측에는 도 21의 (c)에 도시하는 바와 같이, 마지막으로 감는 부분(10b) 부분이 최대 개구가 되는 굴곡 부분(10c)이 자연히 형성되는 것이다.

상기 1번째 코일(10) 바로 옆에, 2번째 코일(10)을 조립할 수 있는 것이지만, 이 2번째 코일(10)에 대해서도, 도 21에 도시하는 바와 같은 굴곡 부분(10c) 및 다음 코일 수납부(10e)가 형성되어 있기 때문에, 이들 굴곡 부분(10c) 및 다음 코일 수납부(10e)는 1번째 코일(10)에서의 굴곡 부분(10c) 및 다음 코일 수납부(10e) 내에 간극 없이 수납되게 된다. 이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)이 조립되면, 각 코일(10)의 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립되어, 결과적으로,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한, 도 21의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

(1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우)

이 경우에는, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을, 1번째 슬롯(22)과 여기에서 소정 거리 떨어진 2번째 슬롯(22) 양쪽 모두에 각각 수납하는 것이지만, 이때에는, 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)은 각 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태에 있고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)이 채워질 여유를 남긴다.

각 코일(10)의 고정자 코어(20)에 대한 구체적 삽입은, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)에 대하여, 권선(10A)의 선 방향에 직교하는 방향으로 압출력을 가함으로써 이루어진다. 한편, 각 고정자 코어(20)의 축 방향 개구(23)의 입구에는, 일단 삽입한 권선(10A)이 튀어나오지 않게 하기 위한 돌기가 형성되어 있다. 즉, 각 고정자 코어(20)를 위에서 봤을 때, 예를 들면 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 안쪽은 입구보다 넓어져 있다.

이러한 고정자 코어(20)의 좁은 입구(축 방향 개구(23))로부터, 유지 지그(30)에 의해 합쳐져 있는 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이나 제2 수납 부분(11b)을 삽입하는 경우, 권선(10A)을 그 선 방향에 직교하는 방향으로 조금씩 넣어야 하지만, 권선(10A)으로서 "봉상선"을 채용한 경우에는, 어떠한 저항도 없이 원활히 수납할 수 있게 된다. 또한, 각 코일(10)은 분포권한 것이기 때문에, 고정자 코어(20)의 입구보다 넓은 안쪽에 들어온 권선(10A)은 이 안쪽에서 선 방향에 직교하는 방향으로 자연스럽게 흐트러진다. 이상의 결과, 고정자 코어(20) 내에서의 권선(10A)은 넓게 되어 있는 안쪽에도 높은 밀도로 삽입되게 되어, 봉상선을 사용하는 메리트가 높아진다.

또한, 이 도 16의 (a)에 도시하는 상태에서는, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대해서는, 도 5의 (a) 및 (b)에도 도시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)이 형성되어 있는 것이지만, 이 비틀림 부분(10d)은 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 180°의 위치 상태(도 5의 (b)에 도시하는 상태)가 되도록 함으로써 형성된다. 이때, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 비틀림 부분(10d)에서는 작은 직경의 단위 권회 부분으로부터 큰 직경의 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀려 있고, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 5 및 도 16의 (b)에도 도시하는 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간이 형성되게 된다.

이하 마찬가지로 하여, 차례로 코일(10)을 조립해 가면, 각 코일(10)의 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립되어, 결과적으로,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

또한, 이 도 16의 (a)에 도시하는 상태에서는, 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 대해서는, 도 5의 (a) 및 (b)에도 도시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)이 형성되어 있는 것이지만, 이 비틀림 부분(10d)은 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 180°의 위치 상태(도 5의 (b)에 도시하는 상태)가 되도록 함으로써 형성된다. 이때, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 비틀림 부분(10d)에서는 작은 직경의 단위 권회 부분으로부터 큰 직경의 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀려 있고, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 5 및 도 16의 (b)에도 도시하는 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간이 형성되게 된다.

이상의 1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우도, 1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우도, 상기 기술 수단 2에 따른 코일(10)을 채용함으로써,

(A) 코일을 구성하는 도선은 봉상선이어도, 평각선이어도 좋고, 그 단면 형상에 제한이 없게 하는 것

(B) 코일 자체의 제조나 취급이 용이한 것

(C) 코일의 각 슬롯에 대한 삽입을 용이하게 행할 수 있도록 하는 것

을 가능하게 한 것이며, 상술한,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

과도 맞추어,

(F) 전기 기계 장치로 했을 때, 각 권선의 유도 계수의 불균일을 균질화할 수 있어, 코일 효율을 높일 수 있도록 하는 것

(G) 결과적으로, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 전기 기계 장치 자체의 제조를 용이하게 할 수 있도록 하는 것

이 가능하게 되는 것이다.

따라서, 이 기술 수단 2에 따른 코일(10)은 구성하는 도선의 단면 형상에 제한이 없고, 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입이 용이하고, 점유율을 높게 할 수 있으며, 또한, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있어, 효율이 좋아진다.

또한, 기술 수단(3)은,

"전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 조립되는 코일(10)을, 다음의 각 공정을 포함하여 제조하는 방법.

(α) 적어도 1개의 권선(10A)을, 통 형상 또는 틀 형상으로 2개의 삽입홈(41)을 가지는 권통(40) 외주에 권회함으로써, 각 슬롯(22) 내에 수납되는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과, 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 형성하는 공정；

(β) 각 삽입홈(41) 내에 각 유지 지그(30)를 삽입함으로써, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 서로 정렬성을 유지하면서 유지하는 공정；

(γ) 이 코일(10)의 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 유지 지그(30)에 의해 유지하면서, 이 코일(10)을 권통(40)으로부터 떼어내는 공정."

이다.

이 제조 방법의 공정 (α)의 후술하는 실시예에서는, 도 2의 (b) 또는 도 3에 도시하는 바와 같은 권통(40)이 채용되는 것이지만, 이 권통(40)은 예를 들면 도 2의 도시 좌단 직경이 최소이고, 도시 우단 직경이 최대가 되는 경사진 통으로 한 것이다. 물론, 이 권통(40)으로서는, 어디든 동일 직경인 단순한 "통"이어도 좋고, 또 "틀"이어도 좋으며, "틀"로 했을 때, 한쪽 단의 크기가 최소이고, 다른 한쪽 단의 크기가 최대인 경사진 것이어도 좋다.

또한, 이 권통(40)에는 도 2의 (b) 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 유지 지그(30)를 구성하고 있는 2장의 판 중 1장이 삽입되는 삽입홈(41)이 2개 형성되어 있다. 이 권통(40)은 코일(10)을 실제로 제조하는 경우에 복수가 사용되는 것이며, 그 경우에는, 소경부는 소경부에서 대경부는 대경부에서 맞대면서 축심 방향으로 일체화되기도 한다.

이 공정 (α)에서는, 코일(10)의 재료인 적어도 1개의 권선(10A)을, 통 형상 또는 틀 형상의 권통(40)의 외주에 권회한다. 실제 권선(10A)의 권회는 상술한 바와 같은 복수의 권통(40)을 일체화한 것을 회전시키면서, 소정의 인장 부하를 건 권선(10A)을 권통(40) 위로 보냄으로써 이루어지지만, 이 권선(10A)의 이송은 4개 정도 합쳐진 상태로 행해진다.

또한, 권통(40)을, 소경부는 소경부에서 대경부는 대경부에서 맞대면서, 복수의 것을 축심 방향으로 일체화한 것인 경우에는, 복수의 코일(10)을 동시에 형성할 수 있다. 이 경우, 재료인 권선(10A)은 연속적으로 이송되기 때문에, 인접하는 각 코일(10) 사이에는 감기 시작하는 부분(10a)이나 마지막으로 감는 부분(10b)에서 권선(10A)이 연결된 것, 즉 연결선(10C)으로서 형성할 수 있게 된다.

이상에 의해, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)과 이들 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b) 사이에 연속하는 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)을 가진 코일(10)이 권통(40) 위에 형성된다.

다음에, 공정 (β)에서는, 도 2(b) 중의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 각 유지 지그(30)의 일부를 각 삽입홈(41) 내에 삽입하고 나서, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 상기 유지 지그(30)에 의해 끼운다. 이것에 의해, 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)이 각 유지 지그(30)에 의해 서로 평행하게 유지된다.

그리고, 공정 (γ)에 있어서, 이 권선(10A)의 각 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 유지 지그(30)에 의해 유지하면서, 이 유지 지그(30)와 권통(40)을 상대 이동시키면, 유지 지그(30)에 의해 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 구성하고 있는 권선(10A)을 서로 평행하게 유지된 코일(10)이 떼어져 분리된다.

또한, 이 공정 (γ)에서는, 권통(40)을 소경부는 소경부에서 대경부는 대경부에서 맞대면서, 복수의 것을 축심 방향으로 일체화한 것인 경우에는, 감기 시작하는 부분(10a)이나 마지막으로 감는 부분(10b)에서 연결된 것으로 하고자 하는 인접하는 각 코일(10) 사이 이외에서 권선(10A)을 절단해 둠으로써, 필요수의 코일(10)이 감기 시작하는 부분(10a)이나 마지막으로 감는 부분(10b)에서 연결된 것으로서 형성할 수 있게 된다.

따라서, 이 기술 수단(3)에 따른 제조 방법에서는, 제조나 취급이 용이하고, 각 슬롯에 대한 삽입이 용이하여 점유율을 높게 할 수 있고, 또한, 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있어, 효율이 좋은 코일(10)을 매우 용이하게 제조할 수 있는 것이다.

또한, 기술 수단 4는,

"기술 수단 1 또는 기술 수단 2에 기재된 코일(10)을, 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21)의 슬롯(22) 사이에 다음의 각 공정을 포함하여 조립하는 방법.

(a) 1개의 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30) 사이에 있는 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 사이에 굴곡 부분(10c)을 형성하는 공정；

(b) 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30)의 각 출구(31)를, 소정 치수 떨어진 2개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 각각 대향시키는 공정；

(c) 각 유지 지그(30)가 유지하고 있는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을, 각 출구(31)로부터 각 슬롯(22) 내에 밀어넣는 공정；

(d) 다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정 (a)∼(c)를 거쳐 형성한 굴곡 부분(10c)을, 앞의 코일(10)의 굴곡 부분(10c) 내에 삽입하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 슬롯(22)의 다음 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행하고, 이것을 순차 반복하는 공정."

이다.

이 조립 방법은, 도 22에 도시하는 바와 같이, 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 슬롯(22) 사이의 각 티스(21)에, 1개의 코일(10)을 조립하여 고정자를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이며, 공정 (a)에서는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 먼저, 1개의 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30) 사이에 있는 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 사이에 굴곡 부분(10c)을 형성하는 것이다.

이것에 의해, 도 21의 (a)∼(c)에 도시하는 바와 같이, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)에 형성되어 있는 제1 직경 부분이, 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)에 형성되어 있는 제2 직경 부분으로부터 각 유지 지그(30)에 대하여 단계적으로 변화하여, 2개의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b) 각각과 각 유지 지그(30)의 단부 사이에, 도 21의 (c)에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 직경 부분에서 개구하는 굴곡 부분(10c)이 형성되는 것이다. 이 경우에는, 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 굴곡 부분(10c)은 도 21의 (c) 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 고정자 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측으로 돌출되지만, 이때, 코일(10)의 감기 시작하는 부분(10a)과 마지막으로 감는 부분(10b) 사이를 단계적으로 변화시켜 두기 때문에, 굴곡 부분(10c)의 하측에는, 도 21의 (c)에 도시하는 바와 같이, 마지막으로 감는 부분(10b) 부분이 최대 개구가 되는 굴곡 부분(10c)이 자연히 형성되는 것이다.

이 굴곡 부분(10c)이 형성되어 있는 코일(10)을 채용하여, 공정 (b)에서, 1번째 코일(10)을 유지하고 있는 2개의 유지 지그(30)의 각 출구(31)를, 소정 치수 떨어진 2개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 각각 대향시킨다. 다음에, 공정 (c)에서, 각 유지 지그(30)가 유지하고 있는 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 각 출구(31)로부터 각 슬롯(22) 내에 밀어넣는 것이다.

그리고, 공정 (d)에서, 다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정 (a)∼(c)를 거쳐 형성한 굴곡 부분(10c)을 앞의 코일(10)의 굴곡 부분(10c) 내에 삽입하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 슬롯(22)의 다음 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행한다.

이 1번째 코일(10) 바로 옆에, 2번째 코일(10)을 조립할 때, 2번째 코일(10)에 대해서도, 도 20에 도시하는 바와 같은 굴곡 부분(10c) 및 굴곡 부분(10c)이 형성되어 있기 때문에, 이 굴곡 부분(10c)은 1번째 코일(10)의 굴곡 부분(10c) 내에 간극 없이 수납되게 된다. 이하 마찬가지로 하면, 차례로 코일(10)이 조립된다.

이때, 코일(10)의 조립이 고정자 코어(20)를 대상으로 하는 경우에, 도 21의 (c) 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 고정자 코어(20)의 로터가 수납되어야 하는 중간측에 예를 들면 제1 코일 선단(12a)의 굴곡 부분(10c)이 돌출되면, 이들 굴곡 부분(10c)은 다음 공정에서 반대쪽으로 접혀 구부러진다. 또한, 코일(10)의 조립이 로터를 대상으로 하는 경우에는, 제1 코일 선단(12a)이나 제2 코일 선단(12b)의 굴곡 부분(10c)은 중심측을 향하기 때문에, 구부릴 필요가 없다.

이상의 결과, 각 코일(10) 및 그 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립되어,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한 도 20에 도시하는 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

따라서, 이 기술 수단 4에 따른 조립 방법에 의하면, 1 슬롯에 1 코일을 수납하는 경우에, 고정자 코어나 로터의 각 티스에 대한 부착을 용이하게 행할 수 있고, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 전기 기계 장치 자체의 제조를 용이하게 할 수 있는 것이다.

그리고, 기술 수단 5는,

"기술 수단 1 또는 기술 수단 2에 기재된 코일(10)을 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21)의 슬롯(22) 간에, 다음의 각 공정을 포함하여 조립하는 방법.

(i) 1개의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있는 유지 지그(30)의 출구(31)를 1개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제1 수납 부분(11a)을 상기 슬롯(22)에 삽입하는 공정；

(ii) 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)를, 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있던 유지 지그(30)에 대하여 비트는 것에 의해, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 비틀림 부분(10d)을 형성하는 공정；

(iii) 이 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)의 출구(31)를 1개의 슬롯(22)으로부터 떨어진 다른 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제2 수납 부분(11b)을 상기 슬롯(22)에 삽입하는 공정；

(iv) 다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정 (i)∼(ii)를 거쳐 형성한 비틀림 부분(10d)을, 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 중첩하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 것과는 다른 슬롯(22) 내에, 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행하고, 이것을 순차 반복하는 공정."

이다.

이 기술 수단 5의 조립 방법은, 상기 기술 수단 4의 조립 방법과는 달리, 도 16에 도시하는 바와 같이, 로터(20)가 복수 가지고 있는 각 슬롯(22) 내에 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 2번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 각각 삽입 혹은 조립하여, 도 1에 도시하는 바와 같은 고정자를 완성시키는 것을 상정하고 있는 것이다. 이 코일(10)의 삽입 혹은 조립의 초기 단계에는, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 1번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)을 1번째 슬롯(22) 및 여기에서 소정 거리 떨어진 슬롯(22) 양쪽 모두에 각각 분포하여 수납하는 것이다. 이때, 각 권선(10A)의 제1 수납 부분(11a) 및 제2 수납 부분(11b)의 용량은 각 슬롯(22)의 용량의 절반이기 때문에 각 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태로 들어가 있다. 그리고, 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)이 수납된 각 슬롯(22)은 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)이 채워질 여유를 남긴다.

공정 (i)에서는, 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있는 유지 지그(30)의 출구(31)를 1개의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제1 수납 부분(11a)을 상기 슬롯(22)에 삽입하는 것이다. 여기서, 제1 수납 부분(11a)이 삽입되어야 하는 슬롯(22) 내에 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 아직 삽입되어 있지 않은 경우에는, 제1 수납 부분(11a)을 구성하고 있는 권선(10A)은 슬롯(22) 내에서 흐트러진 상태로 수납되고, 이후에 수납되는 다른 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 강제적으로 채워지므로, 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)과 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 밀착 상태로 수납된다. 또한, 이 삽입은 상기 유지 지그(30)나 공정 (iii)이 대상으로 하는 유지 지그(30) 내의 권선(10A)을 압출하는 압출판에 의해 행해진다.

공정 (ii)에서는, 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 유지 지그(30)를, 제1 수납 부분(11a)을 유지하고 있던 유지 지그(30)에 대하여 비트는 것에 의해, 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)에 도 5에 예시하는 바와 같은 비틀림 부분(10d)을 형성하는 것이다. 이 비틀림 부분(10d)은 도 2의 (a)의 상태에 있던 2개의 유지 지그(30)에 대하여 서로 180°의 위치 상태(도 5의 (b)에 도시하는 상태)가 되도록 함으로써 형성된다.

이 비틀림 부분(10d)을 형성하는 경우에는, 권선(10A)의 감기 시작하는 부분(10a)이 형성하는 제1 직경 부분과 권선(10A)의 마지막으로 감는 부분(10b)이 형성하는 제2 직경 부분 사이에서, 권선(10A)에 의해 형성되는 단위 권회 부분의 각 직경이 단계적으로 변화하고 있기 때문에, 비틀림 부분(10d)에서는 작은 직경의 단위 권회 부분으로부터 큰 직경의 단위 권회 부분에 따라 순차로 상측으로 비틀려 있고, 1번째 코일(10)의 제1 코일 선단(12a) 및 제2 코일 선단(12b)의 주위에는 도 5 및 도 16의 각 (b)에도 도시하는 바와 같이, 2번째 코일(10)의 비틀림 부분(10d)을 밀착 상태로 배치할 수 있는 공간이 형성되게 된다.

다음에, 공정 (iii)에서는 상기 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 유지하고 있는 다른 유지 지그(30)의 출구(31)를 상술한 1개의 슬롯(22)으로부터 떨어진 다른 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)에 대향시켜, 이 제2 수납 부분(11b)을 상기 슬롯(22)에 유지 지그(30) 내의 압출판에 의해 압출 삽입한다.

공정 (iv)에서는, 다음 코일(10)에 대하여, 상기 공정 (i)∼(ii)를 거쳐 형성한 비틀림 부분(10d)을 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 중첩하면서, 앞의 코일(10)이 부착되어 있는 것과는 다른 슬롯(22) 내에 상기 다음 코일(10)의 삽입을 행하고, 이것을 순차 반복하는 것이다.

이때, 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)의 중심 부분은 비틀림에 의해 주위 부분보다 좁혀진 상태이고, 이 비틀림 부분(10d)의 주위 부분은 넓어진 상태에 있기 때문에, 상기 코일(10)의 비틀림 부분(10d) 근방에는, 슬롯(22) 사이의 피치분만큼 떨어진 다음 슬롯(22)에 삽입되어야 하는 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)이 밀착 상태로 수납되어야 하는 공간이 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 다음 코일(10)의 비틀림 부분(10d)은 앞의 코일(10)의 비틀림 부분(10d)에 얽히면서 배치되는 것이며, 앞의 코일(10)과 이에 인접하는 다음 코일(10)의 삽입이 완료되면, 이들 비틀림 부분(10d) 사이는 밀착 상태가 되는 것이다.

또한, 전기 기계 장치인 모터나 발전기를 구성하는 고정자 코어(20)에서는, 복수의 슬롯(22)의 축 방향 개구(23)가 로터를 수납하기 위한 원형 구멍을 향하여 각 축 방향 개구(23)가 개구하는 복수의 슬롯(22)이 원형상으로 배열되어 있고, 반대로, 고정자 코어(20)의 원형 구멍에 수납되는 로터의 외주면에는 각 축 방향 개구(23)가 외측을 향하여 개구하는 슬롯(22)이 원형상으로 배열되어 있다.

이러한 복수의 슬롯(22)에 대하여 분포권한 2개의 코일(10)을, "1 슬롯-2 코일" 상태로 삽입하려고 하면, 당연히 최종 단계에서 먼저 삽입된 코일(10)이 방해가 되는 경우가 있다. 이 최종 단계란, 1번째∼7번째 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 1번째∼7번째 슬롯(22)에 각각 순차로 삽입되는 경우에는, 최종 n번째∼(n-6)번째 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)이 최종 n번째∼(n-6)번째 슬롯(22)에 삽입되는 단계를 의미한다.

따라서, 삽입 조작의 최종 단계에서, 제2 수납 부분(11b)을 수납해야 하는 슬롯(22)에 앞의 코일(10)의 제1 수납 부분(11a)이 수납되어 있는 개소에 대해서는, 이 제1 수납 부분(11a)을 일단 꺼내고 나서, 다음 코일(10)의 제2 수납 부분(11b)을 수납하고, 후의 제2 수납 부분(11b)을 슬롯(22)의 안쪽에 밀어넣으면서 꺼내지는 앞의 제1 수납 부분(11a)을 앞쪽으로 되돌리는 경우가 있다.

이와 같이 하여, 차례로 코일(10)을 조립해 가면, 각 코일(10)의 권선(10A)은 간극 없이 고정자 코어(20)에 조립되어, 결과적으로,

(D) 코일의 각 슬롯에 대한 점유율을 높게 할 수 있는 것

(E) 전기 기계 장치로 했을 때, 코일 선단을 작게 할 수 있는 것

을 달성한, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 고정자가 완성되는 것이다.

따라서, 이 기술 수단 5에 따른 조립 방법에 의하면, 1 슬롯에 2 코일을 수납하는 경우에, 고정자 코어나 로터의 각 티스에 대한 부착을 용이하게 행할 수 있고, 전기 기계 장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 전기 기계 장치 자체의 제조를 용이하게 할 수 있는 것이다.

100：고정자
10：코일
10a：권선
10b：경계선
10C：연결선
10a：감기 시작하는 부분
10b：마지막으로 감는 부분
10c：굴곡 부분
10d：비틀림 부분
10e：다음 코일 수납부
11a：제1 수납 부분
11b：제2 수납 부분
12a：제1 코일 선단
12b：제2 코일 선단
20 코어
21：티스
22：슬롯
22a：앞쪽 수납 부분
22b：안쪽 수납 부분
23：축 방향 개구
30：유지 지그
31：출구
31a：스토퍼
32：기판
32a：유지 공소
33：요동판
34：제1 계합핀
35：제2 계합핀
36：립
40：권통
41：삽입홈
50：코일 부착 장치
51：코일 선반
52：코어 회전부
53a：제1 어시스트 암
53b：제2 어시스트 암
54a：제1 안내홈
54b：제2 안내홈
55a：제1 스토퍼
55b：제2 스토퍼

Claims (2)

1. 전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 전기 기계 장치용의 코어(20)가 복수 가지고 있는 각 티스(21) 사이의 슬롯(22)에 부착되는 코일(10)을 유지하는 지그(30)로서,
   일단에서 개폐 가능하게 연결한 적어도 2장의 기판(32), 이들 기판(32)의 타단에 형성한 출구(31), 및 각 기판(32)이 닫혔을 때, 상기 코일(10)의 제1 수납 부분(11a) 또는 제2 수납 부분(11b)을, 이들을 구성하고 있는 각 권선(10A)의 정렬 상태를 유지한 상태로 유지하고, 또한 출구(31)측에서 개구 가능한 유지 공소(32a)를 구비한 것을 특징으로 하는 코일(10)의 유지 지그(30).
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판(32)의 적어도 어느 한쪽의 상기 출구(31)의 근방에, 유지 공소(32a) 내의 각 권선(10A)이 튀어나오는 것을 방지하는 스토퍼(31a)를 제공한 것을 특징으로 하는 유지 지그(30).

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