KR20190087291A - 회전 전기의 스테이터 및 스테이터 코일의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

회전 전기의 스테이터 (10) 는, 스테이터 코어 (12) 와, 스테이터 코어 (12) 에 권회되는 스테이터 코일 (20) 을 구비한다. 스테이터 코일 (20) 은, 복수의 세그먼트 코일 (22) 과, 그 양단에 끼워맞춤 오목부 (36) 를 갖고, 양단의 끼워맞춤 오목부 (36) 각각에 세그먼트 코일 (22) 이 끼워맞춰짐으로써, 세그먼트 코일 (22) 을 연결하는 연결 부재 (24) 를 구비한다.

Description

회전 전기의 스테이터 및 스테이터 코일의 제조 방법{STATOR OF ROTARY ELECTRIC MACHINE AND METHOD OF MANUFACTURING STATOR COIL}

본 발명은, 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에 권회되는 스테이터 코일을 구비하는 회전 전기의 스테이터, 및 스테이터 코일의 제조 방법에 관한 것이다.

회전 전기의 스테이터는, 일반적으로, 스테이터 코어에, 스테이터 코일을 권회하여 이루어진다. 스테이터 코일로는, 복수의 세그먼트 코일을 연결하여 이루어지는 것이 알려져 있다. 이러한 스테이터 코일을 제조할 때에는, 예를 들어, 대략 U 자상의 세그먼트 코일을, 스테이터 코어의 슬롯에 삽입하고, 세그먼트 코일 중, 스테이터 코어의 축 방향 단면 (端面) 으로부터 돌출되는 부분을, 둘레 방향으로 눌러 굴곡시킨다. 그리고, 이 굴곡된 세그먼트 코일의 단부를, 동일한 굴곡된 다른 세그먼트 코일의 단부에 용접하여 접합한다.

그러나, 이러한 기술에서는, 세그먼트 코일을 스테이터 코어에 설치한 후에, 상기 세그먼트 코일의 굴곡이나 용접, 용접 부분의 절연 처리 등이 필요하여, 제조 공정이 번잡하였다.

그래서, 일부에서는, 세그먼트 코일을 미리 굴곡 성형하고 나서 스테이터 코어에 설치하는 것이 개시되어 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-194999 에는, 미리 원하는 형상으로 형성한 제 1 코일과, 제 2 코일을 준비하고, 이 제 1 코일의 선단과, 제 2 코일의 선단을 맞대어 접합함으로써, 분포권 구조의 다상의 둘레 방향 전개 코일을 제작하고, 이 둘레 방향 전개 코일을 스테이터 코어의 슬롯에 순차 삽입하여 스테이터 코일을 제조하는 기술이 개시되어 있다.

이러한 기술에 의하면, 세그먼트 코일을 슬롯에 삽입한 후에, 상기 세그먼트 코일의 굴곡이나, 접합 (용접) 등의 처리가 불필요해지기 때문에, 제조 공정을 어느 정도는, 간이화할 수 있다.

그러나, 일본 공개특허공보 2009-194999 에서는, 제 1 코일의 선단과 제 2 코일의 선단을, 직접 접합하기 위하여, 압접이나 초음파 접합 등의 접합법을 채용하고 있다. 그러나, 이러한 접합법은, 대형의 설비가 필요하고, 제조 공정을 번잡화하고 있었다.

그래서, 본 발명은, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있는 회전 전기의 스테이터, 및 스테이터 코일의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 제 1 양태의 회전 전기의 스테이터는, 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에 권회되는 스테이터 코일을 구비한다. 상기 스테이터 코일은, 제 1 세그먼트 코일과, 제 2 세그먼트 코일과, 제 1 연결부를 갖는다. 상기 제 1 연결부는, 그 제 1 단에 제 1 끼워맞춤 오목부를, 제 2 단에 제 2 끼워맞춤 오목부를 갖고, 상기 제 1 끼워맞춤 오목부에 상기 제 1 세그먼트 코일이 끼워맞춰지고, 상기 제 2 끼워맞춤 오목부에 상기 제 2 세그먼트 코일이 끼워맞춰짐으로써, 상기 제 1 세그먼트 코일과 상기 제 2 세그먼트 코일을 연결하는 제 1 연결 부재를 구비한다.

상기 제 1 양태에 의하면, 제 1 세그먼트 코일을 제 1 끼워맞춤 오목부에 압입하고, 제 2 세그먼트 코일을 제 2 끼워맞춤 오목부에 압입하는 것만으로 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트 코일을 연결할 수 있다. 바꾸어 말하면, 세그먼트 코일의 연결시에, 용접이나 압접 등의 처리가 불필요해진다. 그 결과, 대형의 설비가 불필요하여, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 연결 부재는, 도전성 재료로 이루어짐과 함께, 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트 코일이 끼워맞춰진 본체부와, 상기 본체부의 외면을 피복하는 절연 피막을 구비해도 된다. 상기 본체부가, 상기 스테이터 코일의 전류 경로의 일부를 구성해도 된다.

상기 양태에 의하면 제 1, 제 2 세그먼트 코일이 이간되어 있어도 되기 때문에, 세그먼트 코일의 축 방향 치수의 오차를 상기 제 1 연결 부재로 흡수할 수 있다. 결과적으로, 세그먼트 코일의 제조 공정을 간이화할 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 연결 부재는, 절연 재료로 이루어짐과 함께, 제 1, 제 2 세그먼트 코일이 끼워맞춰진 통상 (筒狀) 의 본체를 구비해도 된다 (본 명세서에 있어서, 「통상」은 「대략 통상」을 의미하는 것도 포함한다). 상기 제 1, 제 2 세그먼트 코일은, 상기 본체의 내부에 있어서, 서로 접촉함으로써, 또는 상기 본체의 내부에 수용된 도전체를 통하여, 전기적으로 접속되어도 된다.

상기 양태에 의하면, 연결 부재 본체의 재질의 선택의 폭이 넓어진다.

상기 양태에 있어서, 상기 제 1, 제 2 세그먼트 코일은, 상기 본체의 내부에 있어서, 도전체를 통하여, 전기적으로 접속되어도 된다. 상기 도전체는, 탄성 또는 유동성을 갖고 있어, 축 방향 치수가 변경 가능해도 된다.

상기 양태에 의하면, 세그먼트 코일의 축 방향 치수의 오차를 상기 도전체로 흡수할 수 있다. 결과적으로, 세그먼트 코일의 제조 공정을 간이화할 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 코일의 단부에는, 코일 피막이 박리된 제 1 박리부가 있어도 되고, 상기 제 2 세그먼트 코일의 단부에는, 코일 피막이 박리된 제 2 박리부가 있어도 된다. 상기 제 1 끼워맞춤 오목부에는, 상기 제 1 박리부의 적어도 일부가 수용되어 있어도 된다. 상기 제 2 끼워맞춤 오목부에는, 상기 제 2 박리부의 적어도 일부가 수용되어도 된다.

상기 양태에 의하면, 제 1 연결 부재로 제 1, 제 2 세그먼트 코일을 연결한 후, 박리부의 절연 처리가 불필요해져, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 코일의 선단, 및 상기 제 1 끼워맞춤 오목부의 적어도 일방에는, 타방을 유입하는 테이퍼가 형성되어 있어도 된다. 상기 제 2 세그먼트 코일의 선단, 및 상기 제 2 끼워맞춤 오목부의 적어도 일방에는, 타방을 유입하는 테이퍼가 형성되어 있어도 된다.

상기 양태에 의하면, 제 1, 제 2 세그먼트 코일과 제 1 연결 부재를 보다 간이하게 끼워맞출 수 있어, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 1 연결 부재는, 코일 직경 방향에 인접하는 제 2 연결 부재와, 코일 축 방향으로 어긋나 있어도 된다.

상기 양태에 의하면, 코일간의 절연을 확실하게 확보할 수 있다. 즉, 제 1 연결 부재의 단부와 코일 피막의 단부 사이에 간극이 있으면, 상기 간극에 있어서 도선이 노출되게 된다. 그러나, 상기 구성으로 함으로써, 상기 노출 부분과, 인접하는 코일의 노출 부분의 거리가 길어져, 절연이 확보된다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 코일과, 상기 제 2 세그먼트 코일은, 단면 (斷面) 형상이 서로 상이해도 된다.

상기 양태에 의하면, 각 세그먼트 코일의 요구되는 특성 (예를 들어, 선적률 (線績率) 향상, 혹은, 굽힘성 향상 등) 에 따른 단면 형상을 채용할 수 있기 때문에, 스테이터의 성능이나 품질을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 연결 부재의 상기 제 1, 제 2 끼워맞춤 오목부는, 서로 상이한 형상을 가져도 된다.

상기 제 1 양태에 있어서, 상기 제 1 연결 부재의 상기 제 1 끼워맞춤 오목부에는, 상기 스테이터 코어의 슬롯 내에 수용되는 종(縱)선부를 가진 제 1 세그먼트 코일이 끼워맞춰져도 된다. 상기 제 2 연결 부재의 상기 제 2 끼워맞춤 오목부에는, 상기 스테이터 코어의 축 방향 외측에 있어서 둘레 방향으로 연장되어 코일 엔드를 구성하는 제 2 세그먼트 코일이 끼워맞춰져도 된다. 상기 제 1 세그먼트 코일 및 상기 제 2 세그먼트 코일은, 상기 슬롯의 축 방향 단부 근방에 있어서 상기 제 1 연결 부재에 의해 연결되어 있어도 된다.

상기 양태에 의하면, 제 1, 제 2 세그먼트 코일을 슬롯의 축 방향 단부 근방에 있어서 연결하는 구성으로 함으로써, 제 1 세그먼트 코일을 코어에 설치한 후에도, 제 1 세그먼트 코일의 단부에 용이하게 액세스할 수 있다. 결과적으로, 세그먼트 코일의 연결 작업을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태는, 스테이터 코어에 권회되는 스테이터 코일의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 스테이터 코일의 제조 방법은, 제 1 세그먼트 코일, 제 2 세그먼트 코일, 그 제 1 단에 제 1 끼워맞춤 오목부와, 제 2 단에 제 2 끼워맞춤 오목부를 갖는 연결 부재를 준비하는 것, 상기 연결 부재의 상기 제 1 끼워맞춤 오목부에 상기 제 1 세그먼트 코일의 단부를 끼워맞추고, 상기 연결 부재의 상기 제 2 끼워맞춤 오목부에 상기 제 2 세그먼트 코일의 단부를 끼워맞춤으로써, 상기 제 1 세그먼트 코일과 상기 제 2 세그먼트 코일을 연결한다.

상기 제 2 양태에 의하면, 제 1 세그먼트 코일의 단부를 제 1 끼워맞춤 오목부에 압입하고, 제 2 세그먼트 코일의 단부를 제 2 끼워맞춤 오목부에 압입하는 것만으로 세그먼트 코일을 연결할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트의 연결시에, 용접이나 압접 등의 처리가 불필요해진다. 그 결과, 대형의 설비가 불필요하여, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 제 2 양태에 있어서, 상기 제 1 연결 부재는, 상기 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트 코일을 연결하기 전에, 그 외주면이 절연 처리되어 있어도 된다.

상기 양태에 의하면, 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트 코일을 연결한 후, 세그먼트 코일의 박리부의 절연 처리가 불필요해져, 스테이터 코일의 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 제 2 양태에 있어서, 상기 연결하는 것으로는, 미리 최종 형상으로 성형된 제 1 세그먼트 코일을, 상기 스테이터 코어에 설치한 후에, 상기 제 1 연결 부재를 통하여, 미리 최종 형상으로 성형된 제 2 세그먼트 코일을 상기 제 1 세그먼트 코일에 연결해도 된다.

상기 양태에 의하면, 스테이터 코어에 설치하기 전에, 제 1 세그먼트 코일을 최종 형상으로 성형해 둠으로써, 코어 설치 후의 굽힘 공정을 없앨 수 있어, 스테이터 코일의 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 양태에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 코일은, 상기 스테이터 코어의 슬롯에 수용되는 종선부를 갖고 있어도 된다. 상기 제 2 세그먼트 코일은, 상기 스테이터 코어의 축 방향 외측에서 둘레 방향으로 연장되어 코일 엔드를 구성해도 된다. 상기 연결하는 것으로는, 복수의 제 1 세그먼트 코일을 상기 스테이터 코어에 설치한 후에, 수지로 일체화된 복수의 제 2 세그먼트 코일을, 일괄적으로, 대응하는 상기 제 1 세그먼트 코일에 상기 연결 부재를 통하여 연결해도 된다.

상기 양태에 의하면, 복수의 제 2 세그먼트 코일을 일괄적으로 연결할 수 있기 때문에, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

상기 양태에 있어서, 상기 제 1 세그먼트 코일과 상기 연결 부재의 끼워맞춤은, 상기 제 1 세그먼트 코일을 상기 스테이터 코어에 설치한 후에 실시해도 된다.

제 1 세그먼트 코일을 스테이터 코어에 설치하기 전에, 제 1 세그먼트 코일과 연결 부재를 끼워맞추게 하면, 끼워맞춤시에 받는 축 방향 압축력으로 제 1 세그먼트 코일이 국소적으로 두꺼워져, 선적률이 저하된다. 그러나, 상기 양태에 의하면, 상기 제 1 세그먼트 코일을 스테이터 코어에 설치된 후에 제 1 세그먼트 코일과 제 2 세그먼트 코일을 끼워맞춤으로써, 이러한 문제를 회피할 수 있다.

본 발명의 각 양태에 의하면, 세그먼트 코일의 단부를 끼워맞춤 오목부에 압입하는 것만으로 세그먼트 코일을 연결할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 1, 제 2 세그먼트 코일의 연결시에, 용접이나 압접 등의 처리가 불필요해진다. 그 결과, 대형의 설비가 불필요하고, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들, 그리고 기술적 및 산업적 중요성은 첨부되는 도면들을 참조하여 이하에서 설명될 것이고, 동일한 도면 부호들은 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은 스테이터의 분해 사시도이다.
도 2 는 제 1 세그먼트 코일의 정면도이다.
도 3 은 제 2 세그먼트 코일의 정면도이다.
도 4 는 연결 부재의 사시도이다.
도 5 는 연결 부재 주변의 단면도이다.
도 6 은 슬롯 내의 모습을 나타내는 이미지도이다.
도 7 은 스테이터 코일의 제조의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 8 은 제 2 세그먼트 코일의 연결의 모습을 나타내는 이미지도이다.
도 9 는 다른 연결 부재의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 은 다른 연결 부재의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 은 다른 연결 부재의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12 는 다른 연결 부재의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13a 는 세그먼트 코일의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13b 는 세그먼트 코일의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13c 는 세그먼트 코일의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13d 는 세그먼트 코일의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14a 는 종래의 스테이터 코일의 제조 순서를 설명하는 도면이다.
도 14b 는 종래의 스테이터 코일의 제조 순서를 설명하는 도면이다.

이하, 회전 전기의 스테이터 (10) 에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은, 회전 전기의 스테이터 (10) 의 분해 사시도이다. 또한, 실제의 스테이터 (10) 는, 다수의 세그먼트 코일 (22) 을 갖고 있지만, 도 1 에서는, 보기 쉽게 하기 위하여, 극히 일부의 세그먼트 코일 (22) 만을 도시하고 있다.

이 스테이터 (10) 는, 로터와 조합되어 회전 전기를 구성한다. 스테이터 (10) 가 적용되는 회전 전기는, 전동기로서 사용되는 것이어도 되고, 발전기로서 사용되는 것이어도 된다. 따라서, 본 예의 스테이터 (10) 는, 예를 들어, 전동 차량에 탑재되는 회전 전기로서, 주행용 동력을 생성하는 전동기로서 동작함과 함께, 회생 토크 등으로 발전을 실시하는 발전기로서도 동작하는 회전 전기에 적용되어도 된다.

스테이터 (10) 는, 스테이터 코어 (12) 와, 상기 스테이터 코어 (12) 에 권회되는 스테이터 코일 (20) 을 갖고 있다. 스테이터 코어 (12) 는, 원환상 (본 명세서에 있어서, 「원환상」은 「대략 원환상」을 의미하는 것도 포함한다) 의 코어백 (14) 과, 상기 코어백 (14) 의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되는 복수의 티스 (16) 로 크게 구별된다. 둘레 방향에 인접하는 티스 (16) 간에는, 스테이터 코일 (20) 의 일부가 수용되는 공간인 슬롯 (18) 이 형성되어 있다. 이러한 스테이터 코어 (12) 는, 예를 들어, 복수의 전자 강판 (예를 들어 규소 강판) 을 두께 방향으로 적층하여 제조되는 적층 강판이어도 된다. 또, 스테이터 코어 (12) 는, 절연 피복된 자성 입자를 프레스 성형하여 이루어지는 압분 자심이어도 된다.

스테이터 코일 (20) 은, 스테이터 코어 (12) 의 티스 (16) 에 권회된다. 이러한 스테이터 코일 (20) 의 결선 양태 및 권회 양태는, 회전 전기의 사양에 따라, 적절히 선택되면 된다. 따라서, 스테이터 코일 (20) 은, U 상, V 상, W 상의 코일을 스타 결선 또는 델타 결선한 구성이어도 된다. 또, 스테이터 코일 (20) 은, 분포권으로 권회되어도 되고, 집중권으로 권회되어도 된다. 어쨌든, 본 예에 있어서, 스테이터 코일 (20) 은, 복수의 세그먼트 코일 (22) 을 연결하여 구성된다.

세그먼트 코일 (22) 은, 스테이터 코일 (20) 을, 취급하기 쉬운 길이로 절단 한 것이다. 본 예에서는, 세그먼트 코일 (22) 로서, U 자상 (본 명세서에 있어서, 「U 자상」은 「대략 U 자상」을 의미하는 것도 포함한다) 의 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 산 형상 (본 명세서에 있어서, 「산 형상」은 「대략 산 형상」을 의미하는 것도 포함한다) 의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 형성하고 있다. 또한, 이하에서는, 제 1, 제 2 를 구별하지 않는 경우에는, 첨자 알파벳을 생략하여 「세그먼트 코일 (22)」로 부른다.

도 2 는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 정면도이다. 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 도전성 재료 (예를 들어 구리 등) 로 이루어지는 도선 (32) 을, 절연 재료로 이루어지는 코일 피막 (34) (흑색 해칭으로 도시) 으로 피복한 것이다. 도선 (32) 은, 단면 형상 사각형 (본 명세서에 있어서, 「사각형」은 「대략 사각형」을 의미하는 것도 포함한다) 의 각선 (角線) 이다. 이와 같이 도선 (32) 을 각선으로 하는 것은, 슬롯 (18) 내에 있어서의 선적률을 향상시키기 위해서이다.

또, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 스테이터 완성시와 동일한 형상, 즉, 최종 형상으로 굴곡, 성형되어 있다. 구체적으로는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 슬롯 (18) 내에 수용되는 1 쌍의 종선부 (28) 와, 이 1 쌍의 종선부 (28) 를 접속하는 접속부 (27) 를 가진 U 자상으로 되어 있다. 종선부 (28) 의 길이는, 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 치수와 거의 동일하다. 그 때문에, 상기 종선부 (28) 를 슬롯 (18) 내에 삽입했을 때, 상기 종선부 (28) 의 말단이 슬롯 (18) 의 축 방향 단부 근방에 위치하게 되어 있다. 접속부 (27) 는, 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 외측에 있어서, 둘레 방향으로 연장되어, 코일 엔드의 일부를 구성한다. 이 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 양단, 즉, 종선부 (28) 의 말단에는, 코일 피막 (34) 이 박리되어, 도선 (32) 이 외부에 노출된 박리부 (30) 가 형성되어 있다. 박리부 (30) (도선 (32)) 의 선단은, 끝이 좁아지는 형상의 테이퍼 형상으로 되어 있다.

도 3 은, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 정면도이다. 제 2 세그먼트 코일 (22b) 도, 도전성 재료 (예를 들어 구리 등) 로 이루어지는 도선 (32) 을, 코일 피막으로 피복한 것이다. 이 제 2 세그먼트 코일 (22b) 도, 최종 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 접속부 (27) 와는 반대측의 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 외측에 있어서, 둘레 방향으로 연장되어, 코일 엔드의 일부를 구성한다. 이 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 양단에도, 코일 피막 (34) 이 박리되어, 도선 (32) 이 외부에 노출된 박리부 (30) 가 형성되어 있다. 또, 박리부 (30) (도선 (32)) 의 선단도, 끝이 좁아지는 형상의 테이퍼 형상으로 되어 있다.

여기서, 도 3 으로부터 분명한 바와 같이, 이 제 2 세그먼트 코일 (22b) 에 사용되는 도선 (32) 은, 단면 원형의 둥근선으로 되어 있다. 이와 같이 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 도선 (32) 을 둥근선으로 하는 것은, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 굽힘 가공을 용이하게 하기 위한 것이다. 즉, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 비하여, 스테이터 (10) 의 둘레 방향뿐만 아니라, 스테이터 (10) 의 직경 방향으로도 굴곡 또는 만곡시킬 필요가 있다. 그 때문에, 제 2 세그먼트 코일은, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 보다 유연하게 굽혀질 것이 요망된다. 그리고, 둥근선은, 각선에 비하여, 어느 방향으로도 굽히기 쉽기 때문에, 본 예에서는, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 둥근선으로 하고 있다.

또한, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 의 도선 (32) 뿐만 아니라, 코일 피막 (34) 도 서로 상이해도 된다. 예를 들어, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 도선 (32) 을, 굽히기 쉬운 둥근선으로 한 경우, 굽힘 가공시에 있어서의 코일 피막 (34) 의 데미지를 경감시킬 수 있다. 그 때문에, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 코일 피막 (34) 을, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 코일 피막 (34) 에 비하여, 얇게 해도 된다.

이 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 연결 부재 (24) 에 의해 서로 연결된다. 도 4 는, 연결 부재 (24) 의 사시도이다. 또, 도 5 는, 연결 부재 (24) 주변의 개략 단면도이다. 연결 부재 (24) 는, 2 개의 세그먼트 코일 (22) 을 연결한다. 이 연결 부재 (24) 는, 그 축 방향으로 관통하는 관통공이 형성된 통상으로 되어 있다. 그 때문에, 연결 부재 (24) 의 양단에는, 오목부가 존재하게 된다. 이 오목부는, 세그먼트 코일 (22) 의 단부 (박리부 (30)) 가 끼워맞춰지는 끼워맞춤 오목부 (36) 로 된다. 이하에서는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 이 끼워맞춰지는 오목부를 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a), 제 2 세그먼트 코일 (22b) 이 끼워맞춰지는 오목부를 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 로 부른다. 또, 제 1 과 제 2 를 구별하지 않는 경우에는, 첨자 알파벳을 생략하여 「끼워맞춤 오목부 (36)」로 부른다.

끼워맞춤 오목부 (36) 의 내주 거리는, 끼워맞춰지는 세그먼트 코일 (22) 의 외주 거리와 동일하거나, 약간 작게 되어 있다. 따라서, 본 예에 있어서, 끼워맞춤 오목부 (36) 는, 단면 원형이지만, 이 끼워맞춤 오목부 (36) 의 반경은, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 도선 (32) 의 반경과 동일하거나, 약간 작다. 또, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 도선 (32) 의 외주 거리를 D 로 한 경우, 끼워맞춤 오목부 (36) 의 반경은, D/2π, 혹은, D/2π 보다 약간 작다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 끼워맞춤 오목부 (36) 와 세그먼트 코일 (22) 을 확실하게, 또 강고하게 끼워맞출 수 있다. 또한, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 도선 (32) (각선) 이 끼워맞춰지면, 상기 도선 (32) 의 형상에 맞추어 단면 사각형으로 변형되어, 상기 도선 (32) 의 외면에 밀착된다.

본 예의 연결 부재 (24) 는, 도전 재료로 이루어짐과 함께 통상의 본체 (38) 와, 상기 본체 (38) 의 외주면을 피복하는 절연 피막 (40) 을 구비하고 있다. 통상의 본체 (38) 의 내주면은, 끼워맞춰진 세그먼트 코일 (22) 과 밀착된다. 바꾸어 말하면, 본체 (38) 는, 세그먼트 코일 (22) 과 끼워맞춰짐으로써, 전기적으로 접속되고, 스테이터 코일 (20) 의 전류 경로의 일부, 즉 스테이터 코일의 일부로서 기능한다. 또, 본체 (38) 의 외주면은, 미리 절연 피막 (40) 으로 피복되어 있기 때문에, 코일간의 절연을 용이하게 확보할 수 있다.

또한, 본체 (38) 는, 전류 경로의 일부로서 기능하기 때문에, 스테이터 코일 (20) 에 전류가 흐를 때, 상기 스테이터 코일 (20) 과 함께 발열된다. 이 발열을 받아 본체 (38) 는 열팽창하지만, 이 때, 상기 본체 (38) 와, 세그먼트 코일 (22) 의 도선 (32) 의 끼워맞춤이 느슨해지지 않도록, 본체 (38) 는, 팽창 계수가, 세그먼트 코일 (22) 의 도선 (32) 과 동일하거나 작은 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 본체 (38) 는, 예를 들어, 도선 (32) 과 동일한 재질 (예를 들어 구리) 로 구성되어도 된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 이 연결 부재 (24) 의 일단 (제 1 끼워맞춤 오목부 (36a)) 에 끼워맞춰지고, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 연결 부재 (24) 의 타단 (제 2 끼워맞춤 오목부 (36b)) 에 끼워맞춰진다. 이 때, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 은, 연결 부재 (24) 의 내부에 있어서, 서로 맞닿아도 되고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이간되어 있어도 된다. 즉, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 이 이간되어 있어도, 도전성 재료로 이루어지는 본체부 (38) 에 의해, 2 개의 세그먼트 코일 (22) 의 전기적 접속은 확보된다. 또한, 연결 부재 (24) 의 내부로서, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 사이에, 도전성 페이스트 (예를 들어 금속 페이스트) 가 충전되어도 된다. 이러한 도전성 페이스트를 형성함으로써, 상기 연결부에 있어서의 전기 저항을 저감시킬 수 있고, 또, 열전도율을 향상시킬 수 있다.

여기서, 이와 같이 복수의 세그먼트 코일 (22) 을, 연결 부재 (24) 를 이용하여 연결함으로써, 관련 기술에 비하여, 스테이터 (10) 의 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다. 이것에 대해, 관련 기술과 비교하여 설명한다.

종래라도, 복수의 세그먼트 코일 (22) 을 연결하여, 스테이터 코일 (20) 을 형성하는 기술이 알려져 있다. 단, 종래에는, 세그먼트 코일 (22) 을, 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후, 굴곡시켜, 다른 세그먼트 코일 (22) 과 용접하였다. 도 14a, 도 14b 는, 종래의 스테이터 코일 (20) 의 제조의 모습을 나타내는 도면이다. 도 14a 에 나타내는 바와 같이, 종래에는, 먼저, U 자상으로 양단에 박리부 (30) 가 형성된 세그먼트 코일 (22) 을, 슬롯 (18) 에 삽입한다. 계속해서, 도 14b 에 나타내는 바와 같이, 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 단면으로부터 돌출된 세그먼트 코일 (22) 을, 둘레 방향으로 굴곡시킨 후, 대응하는 다른 세그먼트 코일 (22) (도시예에서는 직경 방향에 인접하는 다른 세그먼트 코일 (22)) 의 단부와 접촉시켜, 용접한다. 그리고, 마지막으로, 박리부 (30) 에 절연 처리, 예를 들어, 절연 도료의 도포 등을 실시한다.

이러한 관련 기술의 경우, 세그먼트 코일 (22) 을 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후에, 상기 세그먼트 코일 (22) 의 굽힘 가공이나 용접 가공, 절연 처리를 실시하고 있다. 그러나, 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후, 세그먼트 코일 (22) 의 주변에는, 충분한 스페이스가 없기 때문에, 이러한 가공·처리를 실시하는 것은, 시간과 품이 들었다.

또, 좁은 스페이스에서 세그먼트 코일 (22) 을 굽히기 때문에, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 피막 (34) 에 데미지가 가해지기 쉬워, 절연성이 저하되는 경우가 있었다. 또, 세그먼트 코일 (22) 을 연결하기 위하여, 용접 가공을 실시하고 있지만, 이 용접시의 열로, 코일 피막 (34) 에 데미지가 가해질 가능성이 있었다. 이러한 코일 피막 (34) 의 데미지를 방지하기 위해서는, 코일 엔드를 높게 할 필요가 있지만, 이것은, 스테이터 (10) 의 소형화를 저해한다.

그래서, 일부에서는, 세그먼트 코일 (22) 을, 미리 최종 형상으로 성형해 두고, 이 세그먼트 코일 (22) 의 단부를 서로 부딪치게 하여, 접합하는 기술이 개시되어 있다 (예를 들어 일본 공개특허공보 2009-194999 등). 이 기술의 경우, 스테이터 코어 (12) 에 세그먼트 코일 (22) 을 설치한 후, 상기 세그먼트 코일 (22) 을 굽힐 필요가 없기 때문에, 굽힘 가공에 수반되는 코일 피막 (34) 의 열화를 방지할 수 있다. 또, 코어 설치 후의 굽힘 가공이 불필요해지기 때문에, 제조 공정을 어느 정도는, 간이화할 수 있다. 그러나, 이 기술의 경우, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 축 방향의 단면끼리를 맞닿게 하기 때문에, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 축 방향의 치수 정밀도를 높게 관리할 필요가 있어, 제조 공정의 번잡화나, 비용 증가를 초래하고 있었다. 또, 이 기술에서도, 접합 후에, 박리부 (30) 의 절연 처리가 필요하였다. 또한, 이 기술에서는, 세그먼트 코일 (22) 을, 압접이나 초음파 접합, 코킹에 의해 접합하고 있지만, 이러한 접합을 실시하기 위해서는, 전용의 설비가 필요하여, 설비 비용의 증가를 초래하고 있었다.

한편, 본 명세서에서 개시하는 스테이터 코일 (20) 은, 상기 서술한 바와 같이, 연결 부재 (24) 의 양단 (끼워맞춤 오목부 (36)) 에, 세그먼트 코일 (22) 을 끼워맞춤으로써, 복수의 세그먼트 코일 (22) 을 연결하고 있다. 끼워맞춤 처리의 경우, 열이 발생하지 않기 때문에, 본 예에 의하면, 용접이나 접합을 사용한 관련 기술과 달리, 열에서 기인하는 코일 피막 (34) 의 열화를 거의 확실하게 방지할 수 있다. 또, 본 예의 경우, 세그먼트 코일 (22) 의 도선 (32) 을 연결 부재 (24) 의 끼워맞춤 오목부 (36) 에 압입하기만 하면 되기 때문에, 용접이나 압접, 초음파 접합 등을 사용한 관련 기술에 비하여, 제조 설비를 간이화할 수 있다.

또, 본 예에서는, 연결 부재 (24) 의 본체부 (38) 가, 스테이터 코일 (20) 의 전류 경로의 일부를 구성하기 때문에, 세그먼트 코일 (22) 끼리가 직접, 접촉하지 않아도 된다. 그 결과, 본 예는, 관련 기술에 비하여, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 축 방향 치수의 허용 오차를 크게 할 수 있다. 즉, 본 예에 의하면, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 축 방향 치수의 오차는, 연결 부재 (24) 의 내부에 있어서의 코일 단면 사이 거리로 흡수할 수 있다.

또한, 본 예에 있어서, 연결 부재 (24) 의 외주면은, 미리 절연되어 있고, 이 연결 부재 (24) 로, 박리부 (30) 의 적어도 일부, 예를 들어, 거의 전체를 덮기 때문에, 세그먼트 코일 (22) 을 연결한 후, 별도, 절연 처리를 실시할 필요가 없다. 단, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 연결 부재 (24) 의 단부와 코일 피막 (34) 의 단부 사이에, 약간의 간극이 발생할 가능성은 있다. 이러한 간극에 있어서는, 세그먼트 코일 (22) 의 도선 (32) 이 외부에 노출된다. 이러한 도선 (32) 의 노출 부분 (41) 이, 다른 도선 (32) 의 노출 부분 (41) 과 근접하는 것을 방지하기 위하여, 본 예에서는, 코일 직경 방향에 인접하는 연결 부재 (24) 의 코일 축 방향 위치를 어긋나게 하고 있다.

이것에 대해 도 6 을 참조하여 설명한다. 도 6 은, 슬롯 (18) 내의 이미지도이고, 도 6 에 있어서, 지면 (紙面) 좌우 방향이 스테이터 직경 방향 (코일 직경 방향), 지면 상하 방향이 스테이터 축 방향이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 연결 부재 (24) (세그먼트 코일 (22) 끼리의 연결 지점) 의 코일 축 방향 위치를, 코일 직경 방향에 인접하는 다른 연결 부재 (24) 와 어긋나게 하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 도선 (32) 의 노출 부분 (41) 끼리의 거리 (K) 가 길어져, 코일간의 절연을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

다음으로, 이러한 스테이터 코일 (20) 의 제조의 흐름에 대해 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 7 은, 스테이터 코일 (20) 의 제조의 흐름을 나타내는 플로 차트이다. 스테이터 코일 (20) 을 제조할 때에는, 먼저, 세그먼트 코일 (22) 을 제조한다 (준비한다). 구체적으로는, 장척인 코일 재료를, 원하는 길이로 절단한다 (S10). 코일 재료는, 세그먼트 코일 (22) 의 재료로 되는 것으로, 장척인 도선 (32) 을 코일 피막 (34) 으로 피복한 것이다. 본 예에서는, 2 종류의 코일 재료, 즉 단면 사각형의 각선을 사용한 코일 재료와, 단면 원형의 둥근선을 사용한 코일 재료를 준비한다. 각 코일 재료는, 전용의 날을 사용하여, 원하는 절단 형상이 얻어지도록 절단된다. 본 예에서는, 세그먼트 코일 (22) 의 단부가, 끝이 좁아지는 테이퍼 형상이 되도록, 코일 재료를 절단한다.

계속해서, 각 세그먼트 코일 (22) 의 단부에 있어서 코일 피막 (34) 을 박리 하고, 박리부 (30) 를 형성한다 (S12). 이 박리부 (30) 는, 예를 들어, 레이저 등을 사용하여, 코일 피막 (34) 을 절단함으로써 형성된다.

계속해서, 세그먼트 코일 (22) 을, 굴곡 또는 만곡시켜, 원하는 형상으로 성형한다 (S14). 이 성형은, 예를 들어, 세그먼트 코일 (22) 을 전용의 금형에 가압하거나, 전용의 롤러로 굽히거나 하여 실시된다. 또, 이 성형에 있어서, 각 세그먼트 코일 (22) 은, 최종 형상으로 성형된다. 바꾸어 말하면, 코어 설치 후에, 각 세그먼트 코일 (22) 에 굽힘 가공은, 실시되지 않는다. 따라서, 본 예에 있어서, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은 U 자상으로, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은 산형으로 성형된다.

세그먼트 코일 (22) 을 원하는 형상으로 성형할 수 있으면, U 자상의 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 스테이터 코어 (12) 에 설치한다 (S16). 즉, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 종선부 (28) 를, 슬롯 (18) 내에 삽입한다. 스테이터 코어 (12) 에 설치된 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 그 설치 상태를 유지하도록, 전용의 지그로 유지된다.

복수의 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을, 코어에 설치할 수 있으면, 계속해서, 이 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 박리부 (30) 에 연결 부재 (24) 를 끼워맞춘다 (S18). 즉, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 박리부 (30) 를 압입한다. 이 때, 박리부 (30) 의 선단은, 끝이 좁아지는 테이퍼 형상으로 되어 있기 때문에, 박리부 (30) 가, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에 용이하게 유입하기 쉬워, 양자를 용이하게 연결할 수 있다. 그리고, 이로써, 연결 부재 (24) 도 스테이터 코어 (12) 에 설치할 수 있게 된다.

그리고, 마지막으로, 코어에 설치된 연결 부재 (24) 의 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 박리부 (30) 를 압입하여 끼워맞춘다 (S20). 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 박리부 (30) 선단이나, 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 되어 있기 때문에, 상기 박리부 (30) 가, 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에 용이하게 유입되기 쉬워, 양자를 용이하게 연결할 수 있다. 이로써, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 제 2 세그먼트 코일 (22b) 이, 연결 부재 (24) 를 따라, 기계적 또한 전기적으로 연결된다. 그리고, 이러한 연결을 모든 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 에 있어서 실시함으로써, 스테이터 코일 (20) 이 완성된다.

이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 예에 의하면, 끼워맞춤이라는 간이한 처리로, 세그먼트 코일 (22) 끼리를 연결하고 있기 때문에, 용접이나 압접을 사용하는 관련 기술에 비하여, 설비 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 끼워맞춤의 경우, 열이 발생하지 않기 때문에, 코일 피막 (34) 의 열화를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 미리 절연 피막 (40) 으로 피복된 연결 부재 (24) 를 사용하기 때문에 세그먼트 코일 (22) 끼리를 연결한 후의 절연 처리가 불필요하여, 제조 공정을 보다 간이화할 수 있다. 또한 코어 설치 후의 세그먼트 코일 (22) 의 굽힘 가공이 불필요하기 때문에, 제조 공정을 간이화할 수 있고, 또 코일 피막 (34) 의 열화를 방지할 수 있다.

또한, 상기 서술한 제조 순서는, 일례로서, 적어도, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 을, 연결 부재 (24) 의 끼워맞춤 오목부 (36) 에 끼워맞춤으로써, 양 코일을 연결하는 것이면, 적절히 변경되어도 된다. 따라서, 예를 들어, 스텝 S18 과 스텝 S20 은, 반대가 되어도 된다. 즉, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 에 연결 부재 (24) 를 끼워맞춘 후, 이 연결 부재 (24) 에, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 끼워맞추도록 해도 된다. 또, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 코어에 설치하기 전에, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 연결 부재 (24) 를 끼워맞춰도 된다. 즉, 스텝 S16 과 스텝 S18 을 반대로 해도 된다. 단, 코어 장착 전에, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 연결 부재 (24) 를 끼워맞춘 경우, 끼워맞춤시에 발생하는 축 방향 압축력에 의해, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 이 국소적으로 두꺼워질 가능성이 있다. 제 1 세그먼트 코일 (22a) 이 국소적으로 두꺼워지면, 슬롯 (18) 내에 있어서의 선적률이 저하된다. 따라서, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 연결 부재 (24) 의 끼워맞춤은, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 코어 설치 후에 실시하는 것이 바람직하다.

또, 복수의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 일괄적으로, 대응하는 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 연결하도록 해도 된다. 이것에 대해, 도 8 을 참조하여 설명한다. 도 8 은, 스테이터 코어를 직경 방향 내측에서 본 모식도이다. 도 8 에 있어서, 지면 좌우는, 스테이터 둘레 방향이고, 지면 상하는, 스테이터 축 방향이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을, 수지 몰드 (50) 로 연결하고, 일체화해 두어도 된다. 그리고, 이 일체화된 부품 (복수의 제 2 세그먼트 코일 (22b)) 을, 복수의 연결 부재에, 일괄적으로, 끼워맞춰도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 세그먼트 코일 (22) 의 연결 작업을 보다 간이화할 수 있다. 이 경우, 스테이터 코일 (20) 의 축 방향 일단에는, 복수의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 연결하는 수지 몰드 (50) 가 남는다.

또, 지금까지의 설명에서는, 연결 부재 (24) 의 본체부 (38) 를, 도전성 재료로 구성하는 것으로 하고 있었지만, 연결 부재 (24) 의 본체부 (38) 는, 절연 재료로 구성되어도 된다. 따라서, 예를 들어, 연결 부재 (24) 의 본체부 (38) 는, 절연성 재료로 이루어지는 통체로 해도 된다. 도 9 는, 본체부 (38) 를 절연 재료로 구성한 예를 나타내는 도면이다. 이 경우, 연결 부재 (24) 의 내부에서, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 맞닿게 하고, 이로써 전류 경로를 확보해도 된다. 또한, 이 경우, 연결 부재 (24) 는, 열팽창률이 세그먼트 코일 (22) 의 도선 (32) 과 동일하거나, 또는 보다 작은 절연 재료 (예를 들어 유리나 세라믹스) 로 구성되는 것이 바람직하다.

또, 연결 부재 (24) 의 본체부 (38) 를 절연 재료로 구성하는 경우, 상기 본체부 (38) 의 내부에, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 에 맞닿는 도전체를 설치해도 된다. 이러한 도전체는, 도전성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 탄성 또는 유동성을 갖고, 코일 축 방향의 치수가 변경 가능하다. 따라서, 예를 들어, 도전체 (42) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 사이에 충전된 후, 소결되는 도전성 페이스트 (예를 들어 금속 페이스트) 여도 된다. 이 경우, 도전성 페이스트 (도전체 (42)) 가, 제 1, 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 의 선단면 (테이퍼면을 포함한다) 전체에 접촉한다. 그리고, 이 경우, 도전체 (42) 와 세그먼트 코일 (22a, 22b) 의 접촉 면적은 충분히 커져, 전기 저항이 저감됨과 함께, 열전도율이 향상된다. 또, 다른 형태로서 도전체 (42) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 코일 축 방향으로 신축 가능한 스프링을 포함해도 된다. 어쨌든, 절연성의 본체부 (38) 의 내부에, 코일 축 방향으로 변형 가능한 도전체 (42) 를 형성함으로써, 세그먼트 코일 (22) 의 코일 축 방향의 치수 오차를 흡수할 수 있다.

또, 지금까지의 설명에서는, 연결 부재 (24) 를, 관통공이 형성된 통체로 하고 있지만, 연결 부재 (24) 는, 그 양단에 끼워맞춤 오목부 (36) 가 형성되는 것이면, 통체가 아니어도 된다. 예를 들어, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 축 방향 단면에, 구멍 (오목부) 이 형성된 비통체여도 된다. 바꾸어 말하면, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 와 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 는, 연통되어 있지 않아도 된다. 그리고, 이 경우, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 와 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 는, 서로 상이한 형상으로 해도 된다. 따라서, 예를 들어, 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 도선 (32) 에 맞춘 사각형으로 하고, 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 는 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 도선 (32) 에 맞춘 원형 (본 명세서에 있어서, 「원형」은 「대략 원형」을 의미하는 것도 포함한다) 으로 해도 된다.

또, 지금까지의 설명에서는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 U 자상, 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 산형으로 하고 있지만, 이들 세그먼트 코일 (22) 의 형상은, 적절히 변경되어도 된다. 도 13a ∼ 도 13d 는, 세그먼트 코일 (22) 의 형상의 바리에이션을 나타내는 도면이다. 도 13a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을, 슬롯 (18) 에 수용되는 부분만을 갖는 일직선상으로 하고, 이 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 양측에, 산형의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 연결하는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 한 경우, 스테이터 코일 (20) 중 슬롯 내에 수용되는 부분은, 각선으로 형성할 수 있고, 코일 엔드가 되는 부분은, 둥근선으로 형성할 수 있다. 그 결과, 슬롯 (18) 내에 있어서의 선적률을 향상시키면서, 코일 엔드부를 용이하게 성형 (굽힘 가공) 할 수 있다.

또, 다른 형태로서 도 13b 에 나타내는 바와 같이, 모든 세그먼트 코일 (22) 을 U 자상으로 해도 된다. 이러한 구성으로 한 경우, 각 세그먼트 코일 (22) 은, 슬롯 (18) 내에서, 연결 부재 (24) 에 끼워맞춰지게 된다. 이 경우, 상기 끼워맞춤 작업을 용이하게 하기 위해서, 스테이터 코어 (12) 는, 축 방향으로 2 분할된 분할 코어로 하는 것이 바람직하다. 또, 다른 형태로서 도 13c 에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 코일 (22) 을, 코일 엔드가 되는 산형의 횡선부 (26) 의 일단에, 슬롯 (18) 내에 수용되는 종선부 (28) 가 연결된 J 자상 (본 명세서에 있어서, 「J 자상」은 「대략 J 자상」을 의미하는 것도 포함한다) 으로 해도 된다.

또한, 지금까지 설명한 세그먼트 코일 (22) 은, 모두, 슬롯 (18) 의 내부 또는 슬롯 (18) 의 축 방향 단부 근방에 있어서, 연결되어 있다. 바꾸어 말하면, 세그먼트 코일 (22) 중 코일 엔드에 대응하는 부분은, 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 외측에 있어서, 하나의 슬롯 (18) 에서 다른 슬롯 (18) 까지 도중에 끊기지 않고 연장되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 코일 엔드 높이를 저감시킬 수 있어, 스테이터 (10) 을 소형화할 수 있다.

그러나, 경우에 따라서는, 도 13d 에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 코일 (22) 끼리의 연결을, 코일 엔드의 도중에 실시해도 된다. 이러한 구성으로 한 경우, 코일 엔드의 도중에, 중공의 연결 부재 (24) 가 존재하게 되어, 코일 엔드의 방열성이 향상된다.

또, 지금까지의 설명에서는, 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 제 2 세그먼트 코일 (22b) 에서, 도선 (32) 의 형상을 바꾸고 있지만, 양 코일 (22a, 22b) 의 도선 형상은 동일해도 된다. 도선 형상을 일정하게 함으로써, 코일 재료를 공통화할 수 있어, 재료비를 저감시킬 수 있다. 또, 본 예에서는, 세그먼트 코일 (22) (박리부 (30)) 의 선단에, 끼워맞춤 오목부 (36) 을 유입하는 테이퍼를 형성하고 있지만, 세그먼트 코일 (22) 로 교체하거나, 또는 추가로, 끼워맞춤 오목부 (36) 에, 세그먼트 코일 (22) 을 유입하는 테이퍼를 형성해도 된다.

Claims (16)

1. 회전 전기의 스테이터 (10) 로서,
   스테이터 코어 (12) ; 및
   상기 스테이터 코어 (12) 에 권회되는 스테이터 코일 (20) 을 구비하고,
   상기 스테이터 코일 (20) 은,
   제 1 세그먼트 코일 (22a),
   제 2 세그먼트 코일 (22b), 및
   제 1 연결 부재 (24) 의 제 1 단에 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 를, 제 1 연결 부재 (24) 의 제 2 단에 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 를 갖고, 상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 이 끼워맞춰지고, 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에 제 2 세그먼트 코일 (22b) 이 끼워맞춰짐으로써, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 연결하는 제 1 연결 부재 (24) 를 포함하는, 회전 전기의 스테이터 (10).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 연결 부재 (24) 는,
   도전성 재료로 이루어짐과 함께, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 이 끼워맞춰진 본체부 (38), 및 상기 본체부 (38) 의 외면을 피복하는 절연 피막 (40) 을 포함하고,
   상기 본체부 (38) 가, 상기 스테이터 코일 (20) 의 전류 경로의 일부를 구성하는, 회전 전기의 스테이터 (10).
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 연결 부재 (24) 는, 절연 재료로 이루어짐과 함께, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 이 끼워맞춰진 통상의 본체부 (38) 를 구비하고,
   상기 제 1 및 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 은, 상기 본체부 (38) 의 내부에 있어서, 서로 접촉함으로써, 또는 상기 본체부 (38) 의 내부에 수용된 도전체 (42) 를 통하여, 전기적으로 접속되는, 회전 전기의 스테이터 (10).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 세그먼트 코일 (22a, 22b) 은, 상기 본체부 (38) 의 내부에 있어서, 도전체 (42) 를 통하여, 전기적으로 접속되고, 상기 도전체 (42) 는, 탄성 또는 유동성을 갖고 있어, 축 방향 치수가 변경 가능한, 회전 전기의 스테이터 (10).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 단부에는, 코일 피막이 박리된 제 1 박리부 (30) 가 있고, 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 단부에는, 코일 피막이 박리된 제 2 박리부 (30) 가 있고, 상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에는, 상기 제 1 박리부 (30) 의 적어도 일부가 수용되고, 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에는, 제 2 박리부의 적어도 일부가 수용되어 있는, 회전 전기의 스테이터 (10).
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에는, 상기 제 1 박리부 (30) 의 전체가 수용되고, 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에는, 제 2 박리부의 전체가 수용되어 있는, 회전 전기의 스테이터 (10).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 단부, 및 상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 의 적어도 일방에는, 타방을 유입하는 테이퍼가 형성되어 있고,
   상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 단부, 및 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 의 적어도 일방에는, 타방을 유입하는 테이퍼가 형성되어 있는, 회전 전기의 스테이터 (10).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 연결 부재 (24) 는, 상기 제 1 세그먼트 코일의 직경 방향에 인접하는 제 2 연결 부재 (24) 와, 상기 제 1 세그먼트 코일의 축 방향 위치가 어긋나 있는, 회전 전기의 스테이터 (10).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 세그먼트 코일과, 상기 제 2 세그먼트 코일은, 단면 형상이 서로 상이한, 회전 전기의 스테이터 (10).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재 (24) 의 상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 와 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 는, 서로 상이한 형상을 갖는, 회전 전기의 스테이터 (10).
11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 부재 (24) 의 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에는, 상기 스테이터 코어 (12) 의 슬롯 (18) 내에 수용되는 종선부 (28) 를 가진 제 1 세그먼트 코일 (22a) 이 끼워맞춰지고, 상기 제 1 연결 부재 (24) 의 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에는, 상기 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 외측에 있어서 둘레 방향으로 연장되어 코일 엔드를 구성하는 제 2 세그먼트 코일 (22b) 이 끼워맞춰지고, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 및 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 상기 슬롯 (18) 의 축 방향 단부 근방에 있어서 상기 제 1 연결 부재 (24) 를 통하여 연결되어 있는, 회전 전기의 스테이터 (10).
12. 스테이터 코어 (12) 에 권회되는 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법으로서,
    제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을, 연결 부재 (24) 의 제 1 단에 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 와, 연결 부재 (24) 의 제 2 단에 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 를 갖는 연결 부재 (24) 를 준비하는 것과,
    상기 연결 부재 (24) 의 상기 제 1 끼워맞춤 오목부 (36a) 에 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 의 단부를 끼워맞추고, 상기 연결 부재 (24) 의 상기 제 2 끼워맞춤 오목부 (36b) 에 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 의 단부를 끼워맞춤으로써, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 연결하는 것을 포함하는, 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결 부재 (24) 는, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 연결하기 전에, 그 외주면이 절연 처리되어 있는, 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    미리 최종 형상으로 성형된 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을, 상기 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후에, 복수의 상기 연결 부재 (24) 를 통하여, 미리 최종 형상으로 성형된 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 연결하는, 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 은, 상기 스테이터 코어 (12) 의 슬롯 (18) 에 수용되는 종선부 (28) 를 갖고 있고,
    상기 제 2 세그먼트 코일 (22b) 은, 상기 스테이터 코어 (12) 의 축 방향 외측에서 둘레 방향으로 연장되어 코일 엔드를 구성하고,
    상기 연결하는 것으로는, 복수의 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 상기 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후에, 수지로 일체화된 복수의 제 2 세그먼트 코일 (22b) 을, 일괄적으로, 대응하는 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 에 상기 연결 부재 (24) 를 통하여 연결하는, 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 과 상기 연결 부재 (24) 의 끼워맞춤은, 상기 제 1 세그먼트 코일 (22a) 을 상기 스테이터 코어 (12) 에 설치한 후에 실시하는, 스테이터 코일 (20) 의 제조 방법.

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