KR20180003604A

KR20180003604A - 스테이터 및 스테이터의 제조 방법

Info

Publication number: KR20180003604A
Application number: KR1020177035168A
Authority: KR
Inventors: 기요타카 고가; 신고 하시모토; 신고 사토
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2018-01-09
Also published as: CN107852054B; US20180175689A1; WO2017014217A1; CN107852054A; JP6485548B2; EP3285366A4; US10566867B2; EP3285366B1; KR101920174B1; JPWO2017014217A1; EP3285366A1

Abstract

이 스테이터는, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용된 후의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 슬롯에 수용되기 전의 간격보다도 커지도록 구성되어 있다.

Description

스테이터 및 스테이터의 제조 방법

본 발명은 스테이터 및 스테이터의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 환상의 강판을 적층함으로써 형성된 코어와, 코어의 슬롯에 수용되는 코일을 구비하는 스테이터가 알려져 있다. 이러한 스테이터는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2012-125043호 공보에 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-125043호 공보에 기재된 스테이터에서는, 동일한 도선이 연속하여 권회(동심 권회)된 복수의 동심 권회 코일이, 환상의 강판을 적층함으로써 형성된 코어의 슬롯에 수용되어 있다. 이 동심 권회 코일에서는, 반경 방향에서 보아, 축 방향의 일방측의 코일 엔드부는 축 방향을 따르도록 직선상으로 형성되어 있다. 또한 축 방향의 타방측의 코일 엔드부는 스테이터의 내경측으로 돌출하도록 꺾여 구부러져 있다. 이것에 의하여, 코일 엔드부를 구성하는 복수의 도체선의 내경측으로 꺾여 구부러진 부분은 스테이터의 축 방향으로 적층되도록 배치되어 있다. 그리고 동심 권회 코일이 타방측의 코일 엔드측(꺾여 구부러져 있는 코일 엔드부측)으로부터 축 방향을 따라 이동됨으로써, 동심 권회 코일이 슬롯에 수용된다.

일본 특허 공개 제2012-125043호 공보

그러나 일본 특허 공개 제2012-125043호 공보에 기재된 스테이터에서는, 축 방향의 타방측에서는, 코일 엔드부를 구성하는 복수의 도체선의 내경측으로 꺾여 구부러진 부분이 축 방향을 따라 적층되도록 배치되어 있기 때문에, 코일 엔드부가 꺾여 구부러져 있지 않은 동심 권회 코일(코일 엔드부를 구성하는 복수의 도체선이 반경 방향을 따라 적층되어 있는 동심 권회 코일)에 비하여 동심 권회 코일의 코일 엔드부의 축 방향의 길이가 커진다는 문제가 있다. 이 때문에 스테이터의 축 방향의 길이가 커진다는 문제점이 있다.

이 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 이 발명의 하나의 목적은, 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지하는 것이 가능한 스테이터를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 이 발명의 제1 국면에 있어서의 스테이터는, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되고, 티스와, 티스 사이에 마련되는 슬롯을 갖는 코어와, 동일한 도체선으로 연속하여 형성되어 상이한 슬롯에 수용되는 복수의 슬롯 수용부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부를 갖는 복수의 연속 코일을 구비하고, 복수의 연속 코일 중의, 주위 방향으로 인접하는 슬롯에 각각 수용되는 제1 연속 코일의 코일 엔드부 및 제2 연속 코일의 코일 엔드부에는 각각, 도체선 1개 분의 폭을 스테이터의 반경 방향으로 오프셋하도록 반경 방향으로 굴곡되는 오프셋 부분이 마련되어 있고, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용된 후의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용되기 전의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록 구성되어 있다. 여기서 「연속 코일」이란, 세그먼트 코일(축 방향의 일방측에 코일 엔드부가 설치되어 있는 한편, 타방측에는 코일 엔드부가 설치되어 있지 않은 복수의 도체선을 슬롯에 삽입한 후, 각 도체선을 용접에 의하여 접속하는 코일)은 포함하지 않고 동심 권회 코일 및 파권 코일을 포함한다.

이 발명의 제1 국면에 의한 스테이터에서는, 상기와 같이, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용된 후의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격을, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용되기 전의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록 구성한다. 이것에 의하여, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격을 서서히 크게 하게 하면서 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 내경측으로부터 외경측으로 이동시켜, 외경측으로 방사상으로 넓어지는 슬롯에 삽입할 수 있다. 즉, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일의 코일 엔드부를 스테이터의 내경측으로 돌출하도록 꺾어 구부리지 않고, 코일 엔드부를 구성하는 복수의 도체선이 반경 방향을 따라 적층되어 있는 상태에서 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 슬롯에 삽입할 수 있다. 그 결과, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있으므로, 스테이터의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있다.

이 발명의 제2 국면에 있어서의 스테이터의 제조 방법은, 동일한 도체선으로 연속하여 형성되어 상이한 슬롯에 수용되는 복수의 슬롯 수용부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부를 포함함과 함께, 코일 엔드부에 도체선 1개 분의 폭을 스테이터의 반경 방향으로 오프셋하도록 반경 방향으로 굴곡되는 오프셋 부분이 마련된 주위 방향으로 인접하는 슬롯에 각각 수용되는 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되고 티스와 티스 사이에 마련되는 슬롯을 갖는 코어의 내경측에 배치하는 공정과, 슬롯 수를 n이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 하기 식 (4)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어의 중심을 중심으로 하는 부채형의 범위 내에 오프셋 부분의 전체 폭이 배치된 상태를 유지하면서, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용된 후의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용되기 전의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 각각 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써, 주위 방향으로 인접하는 슬롯에 삽입하는 공정을 구비한다. 여기서 「연속 코일」이란, 세그먼트 코일(축 방향의 일방측에 코일 엔드부가 설치되어 있는 한편, 타방측에는 코일 엔드부가 설치되어 있지 않은 복수의 도체선을 슬롯에 삽입한 후, 각 도체선을 용접에 의하여 접속하는 코일)은 포함하지 않고 동심 권회 코일 및 파권 코일을 포함한다.

이 발명의 제2 국면에 의한 스테이터의 제조 방법에서는, 상기와 같이, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용된 후의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일이 슬롯에 수용되기 전의, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 각각 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써, 주위 방향으로 인접하는 슬롯에 삽입하는 공정을 구비한다. 이것에 의하여, 제1 연속 코일의 슬롯 수용부와 제2 연속 코일의 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격을 서서히 크게 하게 하면서 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 내경측으로부터 외경측으로 이동시켜, 외경측으로 방사상으로 넓어지는 슬롯에 삽입할 수 있다. 즉, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일의 코일 엔드부를 스테이터의 내경측으로 돌출하도록 꺾어 구부리지 않고, 코일 엔드부를 구성하는 복수의 도체선이 반경 방향을 따라 적층되어 있는 상태에서 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을 슬롯에 삽입할 수 있다. 그 결과, 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있으므로, 스테이터의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지하는 것이 가능한 스테이터의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 출원에서는, 상기 제1 국면에 의한 스테이터 및 제2 국면에 의한 스테이터의 제조 방법과는 별도로, 이하와 같은 다른 구성도 생각된다.

(부기 항)

즉, 본 출원의 다른 구성에 의한 스테이터에서는, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되고, 티스와, 티스 사이에 마련되는 슬롯을 갖는 코어와, 동일한 도체선으로 연속하여 형성되어 상이한 슬롯에 수용되는 복수의 슬롯 수용부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부와, 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부를 갖는 복수의 연속 코일을 구비하고, 복수의 연속 코일 중의, 주위 방향으로 인접하는 슬롯에 각각 수용되는 제1 연속 코일의 코일 엔드부 및 제2 연속 코일의 코일 엔드부에는 각각, 도체선 1개 분의 폭을 스테이터의 반경 방향으로 오프셋하도록 반경 방향으로 굴곡되는 오프셋 부분이 마련되어 있고, 축 방향에서 본 코어의 중심으로부터 티스의 내경측의 단부까지의 길이를 R이라 하고, 축 방향에서 본 코일 엔드부의 반경 방향의 폭을 B라 하고, 슬롯 수를 n1이라 하고, 슬롯에 배치되는 연속 코일의 턴 수를 n2라 한 경우, 오프셋 부분의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (6)을 만족시키도록 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 상기와 같이, 스테이터의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스테이터의 사시도 (1)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스테이터의 사시도 (2)이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 동심 권회 코일의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 동심 권회 코일의, (a) 축 방향에서 본 도면과, (b) 반경 방향에서 본 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 동심 권회 코일의 슬롯에 삽입하기 전과 슬롯에 삽입한 후의 상태를 축 방향에서 본 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 동심 권회 코일의 슬롯에 삽입하기 전의 상태 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 의한 파권 코일의 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

[본 실시 형태]

(스테이터의 구조)

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 실시 형태에 의한 스테이터(100)의 구조에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 스테이터(100)는 코어(10)와 동심 권회 코일(20)을 갖는다. 또한 동심 권회 코일(20)은 특허 청구의 범위의 「연속 코일」의 일례이다. 또한 동심 권회 코일(20)은, 스테이터(100)가 3상 교류 모터에 적용되는 경우에는 U상 코일, V상 코일 및 W상 코일 중 어느 것을 구성한다.

또한 본원 명세서에서는, 「주위 방향」이란, 스테이터 코어(100)의 주위 방향(도 1 및 도 2의 E 방향)을 의미하고, 「반경 방향」이란, 스테이터 코어(100)의 반경 방향(도 1 및 도 2의 F 방향)을 의미한다. 즉, 「반경 방향」이란, 스테이터 코어(100)의 중심을 통과하는 직선을 따른 방향을 의미한다. 또한 「축 방향」이란, 스테이터 코어(100)의 회전축 방향(도 1 및 도 2의 G 방향)을 의미한다. 또한 「축 방향의 일방측」 및 「축 방향의 타방측」은 각각 스테이터 코어(100)의 축 방향의 일방측(도 1 및 도 2의 G 일 방향측) 및 스테이터 코어(100)의 축 방향의 타방측(도 1 및 도 2의 G2 방향측)을 의미한다. 또한 「내경측」이란, 스테이터 코어(100)의 중심을 향하는 방향측을 의미한다. 또한 「외경측」이란, 스테이터 코어(100)의 중심으로부터 반경 방향 외측을 향하는 방향측을 의미한다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이, 코어(10)는, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되어 있다. 즉, 코어(10)는 분할된 코어가 아니다. 또한 코어(10)의 내경측(반경 방향 내측)에는, 로터(도시되지 않음)를 수용하기 위한 내경측 공간이 형성되어 있다. 또한 코어(10)는, 환상으로 형성되는 백 요크(11)와, 백 요크(11)로부터 반경 방향 내측을 향하여 연장되는 복수의 티스(12)를 갖는다. 복수의 티스(12)는, 코어(10)에 주위 방향으로 대략 등각도 간격으로 마련되어 있다. 또한 인접하는 티스(12) 사이에는 슬롯(13)이 형성되어 있다. 슬롯(13)은 복수(예를 들어 48개) 마련되어 있다.

(동심 권회 코일의 구조)

도 4에 도시한 바와 같이 동심 권회 코일(20)은, 동일한 도체선(30)이 동심상으로 복수 회 연속하여 권회됨으로써 형성되어 있다. 또한 동심 권회 코일(20)은, 상이한 슬롯(13)에 수용되는 슬롯 수용부(21){주위 방향의 일방측과 타방측에 설치되는 1쌍의(복수의) 슬롯 수용부(21)}와, 1쌍의 슬롯 수용부(21)끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부(22){코일 엔드부(22a)}와, 1쌍의 슬롯 수용부(21)끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부(22){코일 엔드부(22b)}를 갖는다. 즉, 동심 권회 코일(20)은, 1개의 도체선(30)이 용접 등에 의하여 접합되지 않고 복수 회 권회됨으로써 형성되어 있다. 또한 동심 권회 코일(20)은, 축 방향의 일방측의 코일 엔드부(22a) 및 타방측의 코일 엔드부(22b)를 구성하는 복수의 도체선(30)이 반경 방향을 따라 적층된 상태에서 슬롯(13)에 수용되어 있다.

또한 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 동심 권회 코일(20)의 코일 엔드부(22)에는 각각, 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 스테이터(100)의 반경 방향으로 오프셋하는 오프셋 부분(23)이 마련되어 있다. 구체적으로는, 코일 엔드부(22)를 구성하는 도체선(30)은 주위 방향의 일방측에 설치되며, 환상의 코어(10)의 원호에 맞추어 원호상으로 만곡되는 제1 만곡 부분(24a)과, 제1 만곡 부분(24a)보다도 도체선(30)의 1개 분의 폭 B 만큼 반경 방향 내측에 배치되는 제2 만곡 부분(24b)을 갖는다. 그리고 제1 만곡 부분(24a)과 제2 만곡 부분(24b)은 오프셋 부분(23)에 의하여 접속되어 있다.

상세하게는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 코일 엔드부(22)는, 반경 방향 외측으로 돌출하는 정상부(25)와, 정상부(25)의 축 방향 내측에 마련되고, 축 방향에 직교하는 방향을 따라 대략 평탄한 평탄부(26)를 갖는다. 그리고 오프셋 부분(23)의 일방 단부는, 스테이터(100)의 반경 방향에서 보아, 코일 엔드부(22)의 평탄부(26)를 통과하고 축 방향에 직교하는 면 S와, 도체선(30)의 축 방향 외측의 면(27a)이 교차하는 점(점 P1)이다. 또한 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 오프셋 부분(23)의 타방 단부는, 축 방향에서 본 때, 반경 방향 내측에 인접하는 도체선(30)(30b)의 외경측의 면(27b)과, 도체선(30)(30a)의 내경측의 면(27c)이 중첩되는 점(점 P2)이다. 즉, 오프셋 부분(23)은, 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 스테이터(100)의 반경 방향으로 오프셋하도록 반경 방향으로 굴곡되는 부분, 및 굴곡되는 부분의 근방을 포함한다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이 동심 권회 코일(20)은, 주위 방향으로 인접하는 슬롯(13)에 각각 수용되는 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 갖는다. 또한 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)은 복수의 동심 권회 코일(20) 중의, 주위 방향으로 인접하는 2개의 동심 권회 코일(20) 중 어느 것을 나타내고 있다. 또한 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)은 각각 특허 청구의 범위의 「제1 연속 코일」 및 「제2 연속 코일」의 일례이다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 주위 방향으로 인접하는 슬롯(13)에 각각 수용되는 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D2(도 6 및 도 7 참조)보다도 크다.

구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 동심 권회 코일(20){동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)}이 슬롯(13)에 수용되기 전에는 코어(10)의 내경측에 배치되어 있다. 그리고 복수의 동심 권회 코일(20)이 슬롯(13)에 수용된 상태에 있어서의 슬롯 수용부(21) 사이의 간격 D1이, 복수의 동심 권회 코일(20)이 코어(10)의 내경측에 배치되어 있는 상태에 있어서의 슬롯 수용부(21) 사이의 간격 D2보다도 크다.

또한 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용된 후의, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23) 사이의 주위 방향의 간격 D3이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전{도 6의 파선으로 나타난 동심 권회 코일(20) 참조}의, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23) 사이의 주위 방향의 간격 D4보다도 크다. 즉, 복수의 동심 권회 코일(20)이 슬롯(13)에 수용된 상태에 있어서의 오프셋 부분(23) 사이의 간격 D3이, 복수의 동심 권회 코일(20)이 코어(10)의 내경측에 배치되어 있는 상태에 있어서의 오프셋 부분(23) 사이의 간격 D4보다도 크다.

또한 본 실시 형태에서는, 오프셋 부분(23)의 각각은, 슬롯(13)의 수를 n1이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 하기 식 (7)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어(10)의 중심을 중심으로 하는 부채형(40)의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭 A를 갖고 있다. 또한 슬롯(13)의 수가 48개인 경우, θ는 7.5도(=360/48)이다.

구체적으로는, 동일한 도체선(30)이 복수 회 권회된 동심 권회 코일(20)의 코일 엔드부(22)에는 복수의 오프셋 부분(23)이 마련되어 있으며, 복수의 오프셋 부분(23) 모두가, 상기 식 (7)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 부채형(40)의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭 A를 갖고 있다. 또한 복수의 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 각각 대략 같다.

또한 본 실시 형태에서는, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의 오프셋 부분(23)의 각각도, 슬롯(13)의 수를 n1이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 상기 식 (7)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어(10)의 중심을 중심으로 하는 부채형(40)의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭 A를 갖고 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 티스(12)의 내경측의 단부(12a)까지의 길이를 R이라 하고, 축 방향에서 본 코일 엔드부(22)의 반경 방향의 폭을 B라 하고, 슬롯(13)의 수를 n1이라 하고, 슬롯(13)에 배치되는 동심 권회 코일(20)의 턴 수를 n2라 한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (8)을 만족시키도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 식 (8)의 우변의 R-(B×(n2-1))은, 동심 권회 코일(20)의 최외주측의 코일 엔드부(22){도체선(30)}가 티스(12)의 내경측의 단부(12a)에 접촉하고 있는 경우{도 6의 파선으로 나타난 동심 권회 코일(20)의 상태}에 있어서의, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 동심 권회 코일(20a) 또는 동심 권회 코일(20b)의 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22){도체선(30d)}의 반경 방향 외측의 단부면(30c)까지의 길이를 나타내고 있다. 또한 상기 식 (8)에 있어서의 2×π×(R-(B×(n2-1)))은, 동심 권회 코일(20)의 최외주측의 코일 엔드부(22){도체선(30)}가 티스(12)의 내경측의 단부(12a)에 접촉하고 있는 경우{도 6의 파선으로 나타난 동심 권회 코일(20)의 상태}에 있어서의, 동심 권회 코일(20)의 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22){도체선(30d)}의 반경 방향 외측의 단부면(30c)을 따르는 원 C의 원주 길이이다.

또한 본 실시 형태에서는, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (9)를 만족시키도록 구성되어 있다.

여기서, 축 방향에서 보아, 도체선(30)을 대략 직각으로 꺾어 구부림으로써 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 스테이터(100)의 반경 방향으로 오프셋한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 폭 B와 같아진다. 즉, 상기 식 (8)에 있어서의 B는 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A의 최솟값을 나타내고 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 도체선(30)은 평각도선으로 구성되어 있다. 그리고 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 단부(23b)는, 평각도선으로 이루어지는 코일 엔드부(22)가 축 방향 외측으로 에지와이즈 굽힘에 의하여 꺾여 구부러져 형성되어 있다. 또한 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 중앙부(23c) 근방은, 축 방향에서 본 때, 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 반경 방향으로 오프셋하도록(변위되도록) 플랫와이즈 굽힘에 의하여 반경 방향으로 굴곡됨으로써 형성되어 있다. 그리고 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 코일 엔드부(22)의 오프셋 부분(23)은, 반경 방향에서 보아 대략 반원 형상으로 형성되어 있다. 즉, 오프셋 부분(23)은, 반경 방향에서 보아, 코일 엔드부(22)의 정상부(25)를 향하여 경사지게 연장되는 1쌍의 경사 부분의 상단으로부터 보다 큰 경사 각도(수직에 가까운 경사 각도)로 상방으로 돌출하는 대략 반원 형상으로 굴곡 가공되어 있다. 이 굴곡 가공에 의한 가공 경화에 의하여 오프셋 부분(23)은, 코일 엔드부(22)의 오프셋 부분(23) 이외의 부분보다도 강성(난변형성)이 향상되어 있다. 또한 에지와이즈 굽힘이란, 직사각형 형상의 단면을 갖는 평각도선의 짧은 변을 내경면으로 하여 꺾어 구부리는 것이다. 또한 플랫와이즈 굽힘이란, 평각도선의 긴 변을 내경면으로 하여 꺾어 구부리는 것이다.

또한 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 폭 W1은, 슬롯(13)의 내경측의 개구 단부(13a)의 주위 방향의 폭 W2 이하이다. 또한 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 폭 W1은, 슬롯(13)의 각 반경 방향 위치의 각각에 있어서의 주위 방향의 폭 W3 이하이다. 또한 슬롯 수용부(21)는 절연 부재(절연지 등)에 의하여 덮여 있으며, 절연 부재를 포함하는 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 폭 W1이, 개구 단부(13a)의 주위 방향의 폭 W2{슬롯(13)의 각 반경 방향 위치의 각각에 있어서의 주위 방향의 폭 W3} 이하로 된다.

(본 실시 형태의 구조 효과)

본 실시 형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 실시 형태에서는 상기와 같이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용된 후의, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1을, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D2보다도 커지도록 구성한다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1을 서서히 크게 하게 하면서 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 내경측으로부터 외경측으로 이동시켜, 외경측으로 방사상으로 넓어지는 슬롯(13)에 삽입할 수 있다. 즉, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)의 코일 엔드부(22)를 스테이터(100)의 내경측으로 돌출하도록 꺾어 구부리지 않고, 코일 엔드부(22)를 구성하는 복수의 도체선(30)이 반경 방향을 따라 적층되어 있는 상태에서, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 슬롯(13)에 삽입할 수 있다. 그 결과, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있으므로, 스테이터(100)의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23) 사이의 주위 방향의 간격 D3이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23) 사이의 주위 방향의 간격 D4보다도 커지도록 한다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 내경측으로부터 외경측으로 이동시켜 슬롯(13)에 수용할 때, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23) 사이의 주위 방향의 간격 D3이 커지므로(서로 이격되므로), 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 동일한 도체선(30)을 연속하여 권회함으로써 동심 권회 코일(20)을 형성한다. 여기서, 세그먼트 코일{대략 U자 형상의 복수의 도체선을 슬롯(13)에 삽입하고 각 도체선끼리가 근접하도록 꺾어 구부린 후, 각 도체선을 용접에 의하여 접속하는 코일}에서는, 각 도체선끼리가 근접하도록 꺾어 구부릴 때 원하는 형상으로 꺾어 구부리는 것이 곤란하다. 이 때문에 세그먼트 코일에서는, 세그먼트 코일의 축 방향의 길이가 커지는 경우가 있다. 한편, 본 실시 형태의 동심 권회 코일(20)은 권취형으로 도체선(30)을 권회함으로써 형성되므로, 동심 권회 코일(20)을 원하는 형상으로 형성하기 쉽다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20)이 원하는 형상으로 형성되지 않는 것에 기인하는, 축 방향의 길이가 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 환상의 강판을 적층함으로써 코어(10)를 형성한다. 즉, 코어(10)는 분할되어 있지 않다. 여기서, 분할된 코어에서는, 분할된 코어끼리를 접합할 때의 접합면(자로의 패스)에 있어서 자계의 손실이 증대된다. 또한 분할된 코어끼리는 수축 끼워맞춤 링에 의하여 접합된다. 이때, 코어의 직경이 축소된다. 한편, 본 실시 형태의 코어(10)는 분할되어 있지 않음으로써, 자계의 손실의 증대 및 코어(10)의 직경의 축소를 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 오프셋 부분(23)의 각각은, 슬롯(13)의 수를 n1이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 상기 식 (7)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어(10)의 중심을 중심으로 하는 부채형(40)의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭 A를 갖고 있다. 이것에 의하여, 오프셋 부분(23)의 각각이, 코어(10)의 중심으로부터 오프셋 부분(23)의 각각까지의 길이를 반경으로 하는 원의 원주 상에 있어서, 이 원주를 슬롯(13)의 수{이 원주 상에 위치하는 오프셋 부분(23)의 수}로 나눈 길이의 범위 내에 배치된다. 즉, 하나의 원주 상에 위치하는 복수의 오프셋 부분(23)이, 서로 간섭하지 않는 범위 내에 오프셋 부분(23)의 각각이 배치된다. 이것에 의하여, 하나의 원주 상에 있어서, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의 오프셋 부분(23)의 각각도, 슬롯(13)의 수를 n1이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 상기 식 (7)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어(10)의 중심을 중심으로 하는 부채형(40)의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭 A를 갖고 있다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전에 있어서도, 하나의 원주 상에 있어서, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 티스(12)의 내경측의 단부(12a)까지의 길이를 R이라 하고, 축 방향에서 본 코일 엔드부(22)의 반경 방향의 폭을 B라 하고, 슬롯(13)의 수를 n1이라 하고, 슬롯(13)에 배치되는 동심 권회 코일(20)의 턴 수를 n2라 한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A를 상기 식 (8)을 만족시키도록 구성한다. 여기서, 상기 식 (8)의 우변의 R-(B×(n2-1))은, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 코어(10)의 내경측에 배치한 상태에 있어서, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 동심 권회 코일(20a) 또는 동심 권회 코일(20b)의 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22){도체선(30d)}의 반경 방향 외측의 단부면(30c)까지의 길이를 나타내고 있다. 또한 상기 식 (8)의 우변은, 코어(10)의 중심으로부터, 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22){도체선(30d)}의 반경 방향 외측의 단부면(30c)까지의 길이를 반경으로 하는 원 C의 원주를, 슬롯(13)의 수로 나눈 길이 범위 내에, 최내주측에 배치되는 오프셋 부분(23)이 배치되는 것을 나타내고 있다. 즉, 상기 식 (8)을 만족시키도록 구성함으로써, 오프셋 부분(23)이 최내주측에 배치되어 있는 상태{동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 가장 근접해 있는 상태}에 있어서도, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A를 상기 식 (9)를 만족시키도록 구성한다. 여기서, 오프셋 부분(23)이 대략 90°의 각도로 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 오프셋한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A가 최솟값으로 된다. 이 경우, 주위 방향의 폭 A는, 도체선(30)의 1개 분의 폭 B와 같아진다. 즉, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A를 상기 식 (9)를 만족시키도록 구성함으로써, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A가 최솟값인 상태에 있어서도, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 도체선(30)은 평각도선으로 이루어지며, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 단부(23b)를, 평각도선으로 이루어지는 코일 엔드부(22)를 축 방향 외측으로 에지와이즈 굽힘에 의하여 꺾어 구부려 형성함과 함께, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 중앙부(23c) 근방을, 축 방향에서 본 때, 도체선(30)의 1개 분의 폭을 반경 방향으로 오프셋하도록 플랫와이즈 굽힘에 의하여 반경 방향으로 굴곡함으로써 형성한다. 이것에 의하여, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 단부(23b)가 에지와이즈 굽힘됨과 함께, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 중앙부(23c) 근방이 플랫와이즈 굽힘됨으로써 가공 경화되므로, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 슬롯(13)에 삽입할 때, 오프셋 부분(23)이 변형되는(주위 방향으로 넓어지는) 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 폭 W1을, 슬롯(13)의 내경측의 개구 단부(13a)의 주위 방향의 폭 W2 이하로 한다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a)과 티스(12)의 내경측의 단부(12a)의 충돌을 피하면서 용이하게 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 슬롯(13)에 삽입할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 폭 W1을, 슬롯(13)의 각 반경 방향 위치의 각각에 있어서의 주위 방향의 폭 W3 이하로 한다. 이것에 의하여 용이하게 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 슬롯(13)의 외주 단부(13b)(도 6 참조)까지 삽입할 수 있다.

(스테이터의 제조 방법)

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시 형태에 의한 스테이터(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

<동심 권회 코일의 준비>

먼저, 상기와 같은 동심 권회 코일(20)이 복수 준비된다. 즉, 슬롯(13)에 수용되는 슬롯 수용부(21)와, 도체선(30)의 1개 분의 폭 B를 스테이터(100)의 반경 방향으로 오프셋하는 오프셋 부분(23)을 갖는 슬롯 수용부(21)끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부(22), 및 슬롯 수용부(21)끼리를 접속하는 타방측의 코일 엔드부(22)를 포함하는 동일한 도체선(30)으로 연속하여 형성되는 복수의 동심 권회 코일(20){동심 권회 코일(20a), 동심 권회 코일(20b)}이 준비된다. 그리고 복수의 동심 권회 코일(20)이 환상으로 배치된 코일 어셈블리(도시되지 않음)가 형성된다.

<동심 권회 코일의 배치 공정>

다음으로, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 동심 권회 코일(20){동심 권회 코일(20a), 동심 권회 코일(20b)}이, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되고 티스(12)와 티스(12) 사이에 형성되는 슬롯(13)을 갖는 코어(10)의 내경측에 배치된다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 코어(10)의 내경측에 배치되어 있는 상태{도 6의 파선으로 나타난 동심 권회 코일(20) 참조}에서, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 동심 권회 코일(20a) 또는 동심 권회 코일(20b)의 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22){도체선(30d)}의 반경 방향 외측의 단부면(30c)까지의 길이를 r이라 하고, 슬롯 수를 n이라 한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (10)을 만족시키도록 구성되어 있다.

또한 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 코어(10)의 내경측에 배치되어 있는 상태에서, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (11)을 만족시키도록 구성되어 있다.

<동심 권회 코일의 삽입 공정>

다음으로, 복수의 동심 권회 코일(20){동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)}을 각각 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써, 주위 방향으로 인접하는 슬롯(13)에 삽입한다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 복수의 동심 권회 코일(20)은, 슬롯 수를 n이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 하기 식 (12)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 코어(10)의 중심을 중심으로 하는 부채형(40)의 범위 내에 오프셋 부분(23)의 전체 폭이 배치된 상태를 유지하면서 슬롯(13)에 삽입된다.

또한 본 실시 형태에서는, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용된 후의, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 슬롯(13)에 수용되기 전의, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D2보다도 커지도록, 복수의 동심 권회 코일(20)이 슬롯(13)에 삽입된다. 즉, 복수의 동심 권회 코일(20){동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)}이 내경측으로부터 외경측으로 이동됨으로써, 동심 권회 코일(20a)의 슬롯 수용부(21)와 동심 권회 코일(20b)의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1이 서서히 커지면서, 복수의 동심 권회 코일(20)이 슬롯(13)에 삽입된다.

이때, 동심 권회 코일(20)이 내경측으로부터 외경측으로 이동됨으로써, 하나의 동심 권회 코일(20)의 주위 방향의 일방측의 슬롯 수용부(21)와 타방측의 슬롯 수용부(21) 사이의 주위 방향의 폭 W4(도 7 참조)가 서서히 커지도록, 동심 권회 코일(20)이 변형된다. 또한 동심 권회 코일(20)이 내경측으로부터 외경측으로 이동됨으로써, 제1 만곡 부분(24a)과 제2 만곡 부분(24b)이 이루는 각 α가 서서히 커지도록, 동심 권회 코일(20)이 변형된다. 한편, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 단부(23b)가 에지와이즈 굽힘에 의하여 꺾여 구부러져 형성되어 있으므로(가공 경화되어 있으므로) 오프셋 부분(23)은 대략 변형되지 않는다. 즉, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A는 대략 변화되지 않는다(넓어지지 않는다). 이것에 의하여, 복수의 동심 권회 코일(20)이 슬롯(13)에 삽입될 때, 동심 권회 코일(20)의 오프셋 부분(23)이 주위 방향으로 넓어지는 것이 방지(저감)되어, 오프셋 부분(23)의 전체 폭이, 상기 식 (12)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 부채형(40)의 범위 내에 배치된다. 이것에 의하여, 오프셋 부분(23)이 주위 방향으로 넓어지는 것에 기인하여 오프셋 부분(23)끼리가 간섭(충돌)하는 것이 방지된다.

(본 실시 형태의 제조 방법 효과)

본 실시 형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 실시 형태에서는 상기와 같이, 슬롯(13)에 수용된 후의 슬롯 수용부(21)의 주위 방향의 간격 D1이, 슬롯(13)에 수용되기 전의 슬롯 수용부(21)와의 주위 방향의 간격 D2보다도 커지도록, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 각각 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써, 주위 방향으로 인접하는 슬롯(13)에 삽입하는 공정을 구비한다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)의 코일 엔드부(22)를 스테이터(100)의 내경측으로 돌출하도록 꺾어 구부리지 않고, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 슬롯(13)에 삽입할 수 있다. 그 결과, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있으므로, 스테이터(100)의 축 방향의 길이가 커지는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 코어(10)의 내경측에 배치하는 공정은, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)이 코어(10)의 내경측에 배치되어 있는 상태에서, 축 방향에서 본 코어(10)의 중심으로부터 동심 권회 코일(20a) 또는 동심 권회 코일(20b)의 최내주측에 배치되는 코일 엔드부(22)의 반경 방향 외측의 단부면(30c)까지의 길이를 r이라 한 경우, 오프셋 부분(23)의 주위 방향의 폭 A를 상기 식 (10)을 만족시키도록 구성한다. 이것에 의하여, 동심 권회 코일(20a) 및 동심 권회 코일(20b)을 코어(10)의 내경측에 배치한 상태{동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 가장 근접해 있는 상태}에 있어서도, 동심 권회 코일(20a)의 오프셋 부분(23)과 동심 권회 코일(20b)의 오프셋 부분(23)이 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

[변형예]

또한 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 나타나며, 또한 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경(변형예)이 포함된다.

예를 들어 상기 실시 형태에서는, 동일한 도체선이 연속하여 권회됨으로써 형성된 동심 권회 코일이 사용되는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이, 동일한 도체선(60)으로 연속하여 형성된 파권 코일(50)을 사용해도 된다. 파권 코일(50)은, 상이한 슬롯(13)에 수용되는 슬롯 수용부(51a, 51b 및 51c)와, 슬롯 수용부(51a 및 51b)끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부(52a)와, 슬롯 수용부(51b 및 51c)끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부(52b)를 갖는다. 즉, 파권 코일(50)은, 1개의 도체선(60)이 용접 등에 의하여 접합되지 않고 형성되어 있다. 또한 코일 엔드부(52a 및 52b)에는 각각, 도체선(60)의 1개 분의 폭을 스테이터(100)의 반경 방향으로 오프셋하는 오프셋 부분(53a 및 53b)이 마련되어 있다. 또한 파권 코일(50)은 특허 청구의 범위의 「연속 코일」의 일례이다.

또한 상기 실시 형태에서는, 평각도선으로 이루어지는 도체선이 연속하여 권회됨으로써 동심 권회 코일이 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 평각도선 이외의 도체선이 연속하여 권회됨으로써 코일이 형성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 라운드선이나 단면이 타원인 도체선에 의하여 코일이 형성되어 있어도 된다.

또한 상기 실시 형태에서는, 오프셋 부분의 주위 방향의 단부가 에지와이즈 굽힘에 의하여 형성되어 있음과 함께, 오프셋 부분의 주위 방향의 중앙부 근방이 플랫와이즈 굽힘에 의하여 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 오프셋 부분의 주위 방향의 단부 및 중앙부 근방이 에지와이즈 굽힘, 플랫와이즈 굽힘 이외의 방법에 의하여 형성되어 있어도 된다.

또한 상기 실시 형태에서는, 동심 권회 코일을 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써 슬롯에 삽입할 때, 오프셋 부분의 주위 방향의 폭이 대략 변화되지 않는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 오프셋 부분의 주위 방향의 폭이 상기 식 (8) 또는 식 (10)을 만족시키면, 동심 권회 코일을 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써 슬롯에 삽입할 때, 오프셋 부분의 주위 방향의 폭이 변화되어도 된다(넓어져도 된다).

10: 코어
12: 티스
12a: (티스의 내경측의) 단부
13: 슬롯
13a: (슬롯의 내경측의) 개구 단부
20: 동심 권회 코일(연속 코일)
20a: 동심 권회 코일(제1 연속 코일)
20b: 동심 권회 코일(제2 연속 코일)
21: 슬롯 수용부
22: 코일 엔드부
23: 오프셋 부분
23b: (오프셋 부분의 주위 방향의) 단부
23c: (오프셋 부분의 주위 방향의) 중앙부
30: 도체선
30c: (코일 엔드부의 반경 방향 외측의) 단부면
40: 부채형
50: 파권 코일(연속 코일)
51a, 51b, 51c: 슬롯 수용부
52a, 52b: 코일 엔드부
53a, 53b: 오프셋 부분
60: 도체선
100: 스테이터
D1: (슬롯 수용부 사이의 주위 방향의) 간격
D2: (슬롯에 수용되기 전의 슬롯 수용부 사이의 주위 방향의) 간격
D3: (오프셋 부분 사이의 주위 방향의) 간격
D4: (슬롯에 수용되기 전의 오프셋 부분 사이의 주위 방향의) 간격
W1: (슬롯 수용부의 주위 방향의) 폭
W2: (슬롯의 내경측의 개구 단부의 주위 방향의) 폭
W3: (슬롯의 각 반경 방향 위치의 주위 방향의) 폭

Claims

환상의 강판을 적층함으로써 형성되고, 티스와, 상기 티스 사이에 마련되는 슬롯을 갖는 코어와,
동일한 도체선으로 연속하여 형성되어 상이한 상기 슬롯에 수용되는 복수의 슬롯 수용부와, 상기 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부와, 상기 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부를 갖는 복수의 연속 코일을 구비하고,
상기 복수의 연속 코일 중의, 주위 방향으로 인접하는 상기 슬롯에 각각 수용되는 제1 연속 코일의 상기 코일 엔드부 및 제2 연속 코일의 상기 코일 엔드부에는 각각, 상기 도체선 1개 분의 폭을 스테이터의 반경 방향으로 오프셋하도록 상기 반경 방향으로 굴곡되는 오프셋 부분이 마련되어 있고,
상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용된 후의, 상기 제1 연속 코일의 상기 슬롯 수용부와 상기 제2 연속 코일의 상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용되기 전의, 상기 제1 연속 코일의 상기 슬롯 수용부와 상기 제2 연속 코일의 상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록 구성되어 있는, 스테이터.
제1항에 있어서,
상기 제1 연속 코일의 상기 오프셋 부분과 상기 제2 연속 코일의 상기 오프셋 부분 사이의 주위 방향의 간격이, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용되기 전의, 상기 제1 연속 코일의 상기 오프셋 부분과 상기 제2 연속 코일의 상기 오프셋 부분 사이의 주위 방향의 간격보다도 커지도록 구성되어 있는, 스테이터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 오프셋 부분의 각각은, 상기 슬롯 수를 n1이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 하기 식 (1)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 상기 코어의 중심을 중심으로 하는 부채형의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭을 갖고 있는, 스테이터.
제3항에 있어서,
상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용되기 전의, 상기 오프셋 부분의 각각은, 축 방향에서 본 때, 상기 식 (1)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 상기 코어의 중심을 중심으로 하는 상기 부채형의 범위 내에 들어가는 주위 방향의 폭을 갖고 있는, 스테이터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
축 방향에서 본 상기 코어의 중심으로부터 상기 티스의 내경측의 단부까지의 길이를 R이라 하고, 축 방향에서 본 상기 코일 엔드부의 반경 방향의 폭을 B라 하고, 상기 슬롯 수를 n1이라 하고, 상기 슬롯에 배치되는 상기 연속 코일의 턴 수를 n2라 한 경우, 상기 오프셋 부분의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (2)를 만족시키도록 구성되어 있는, 스테이터.
제5항에 있어서,
상기 오프셋 부분의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (3)을 만족시키도록 구성되어 있는, 스테이터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체선은 평각도선으로 이루어지고,
상기 오프셋 부분의 주위 방향의 단부는, 상기 평각도선으로 이루어지는 상기 코일 엔드부가 축 방향 외측으로 에지와이즈 굽힘에 의하여 꺾여 구부러져 형성되어 있음과 함께, 상기 오프셋 부분의 주위 방향의 중앙부 근방은, 축 방향에서 본 때, 상기 도체선 1개 분의 폭을 상기 반경 방향으로 오프셋하도록 플랫와이즈 굽힘에 의하여 상기 반경 방향으로 굴곡됨으로써 형성되어 있는, 스테이터.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 폭은, 상기 슬롯의 내경측의 개구 단부의 주위 방향의 폭 이하인, 스테이터.
제8항에 있어서,
상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 폭은, 상기 슬롯의 각 반경 방향 위치의 각각에 있어서의 주위 방향의 폭 이하인, 스테이터.
동일한 도체선으로 연속하여 형성되어 상이한 슬롯에 수용되는 복수의 슬롯 수용부와, 상기 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 일방측의 코일 엔드부와, 상기 슬롯 수용부끼리를 접속하는 축 방향의 타방측의 코일 엔드부를 포함함과 함께, 상기 코일 엔드부에 상기 도체선 1개 분의 폭을 스테이터의 반경 방향으로 오프셋하도록 상기 반경 방향으로 굴곡되는 오프셋 부분이 마련된 주위 방향으로 인접하는 상기 슬롯에 각각 수용되는 제1 연속 코일 및 제2 연속 코일을, 환상의 강판을 적층함으로써 형성되고 티스와 상기 티스 사이에 마련되는 상기 슬롯을 갖는 코어의 내경측에 배치하는 공정과,
상기 슬롯 수를 n이라 한 경우, 축 방향에서 본 때, 하기 식 (4)에 의하여 정해지는 중심각 θ를 갖는 상기 코어의 중심을 중심으로 하는 부채형의 범위 내에 상기 오프셋 부분의 전체 폭이 배치된 상태를 유지하면서, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용된 후의, 상기 제1 연속 코일의 상기 슬롯 수용부와 상기 제2 연속 코일의 상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격이, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 슬롯에 수용되기 전의, 상기 제1 연속 코일의 상기 슬롯 수용부와 상기 제2 연속 코일의 상기 슬롯 수용부의 주위 방향의 간격보다도 커지도록, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일을 각각 내경측으로부터 외경측으로 이동시킴으로써, 주위 방향으로 인접하는 상기 슬롯에 삽입하는 공정을 구비하는, 스테이터의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일을 상기 코어의 내경측에 배치하는 공정은, 상기 제1 연속 코일 및 상기 제2 연속 코일이 상기 코어의 내경측에 배치되어 있는 상태에서, 축 방향에서 본 상기 코어의 중심으로부터 상기 제1 연속 코일 또는 상기 제2 연속 코일의 최내주측에 배치되는 상기 코일 엔드부의 반경 방향 외측의 단부면까지의 길이를 r이라 한 경우, 상기 오프셋 부분의 주위 방향의 폭 A는 하기 식 (5)를 만족시키도록 구성되어 있는, 스테이터의 제조 방법.