KR20200041245A

KR20200041245A - 모터 스테이터 및 모터 스테이터의 형성 방법

Info

Publication number: KR20200041245A
Application number: KR1020190080937A
Authority: KR
Inventors: 홍-젱 셔; 싱-젱 린; 챠-싱 치엔; 이-노 첸
Original assignee: 델타 일렉트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2020-04-21
Also published as: CN111030331B; EP3637599A1; JP2020061927A; CN111030331A; KR102203146B1; JP6912031B2; US20200112218A1; EP3637599B1; US10985625B2

Abstract

본 개시에 따른 모터 스테이터 구조는 코어 및 다수의 헤어핀 와이어들을 포함한다. 코어는 슬롯들, 삽입 사이드 및 연장 사이드를 가진다. 각각의 슬롯들은 코어의 방사 방향으로 구성된 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층을 구비한다. 최내부층으로부터 돌출하는 헤어핀 레그는 제1 폭 간격만큼 연장하고, 제2 내부층으로부터 돌출하는 헤어핀 레그는 제2 폭 간격만큼 연장하고, 제2 외부층으로부터 돌출하는 헤어핀 레그는 제3 폭 간격만큼 연장하고, 최외부층으로부터 돌출하는 헤어핀 레그는 제4 폭 간격만큼 연장한다. 제1 폭 간격은 제2 폭 간격과 상이하다. 제3 폭 간격은 제4 폭 간격과 상이하다. 제1 폭 간격과 제4 폭 간격은 실질적으로 동일하다. 제2 폭 간격과 제3 폭 간격은 실질적으로 동일하다.

Description

모터 스테이터 및 모터 스테이터의 형성 방법{MOTOR STATOR AND FORMING METHOD THEREOF}

본 개시는 모터 스테이터(stator) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 헤어핀(hairpin) 와이어들을 가진 모터 스테이터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

헤어핀 와이어들을 가진 종래의 모터 스테이터는 와이어들의 인접한 레이어들 사이의 틈새들이 균일하도록 그 와이어들이 슬롯들 밖으로 돌출된 후 동일한 갯수의 슬롯들을 가로질러 일반적으로 연장 가능한 와이어 와인딩 구성을 가진다. 모터 스테이터의 와이어들을 통과하는 전류가 더 크게 될 때 또는 모터 스테이터에 의해 점유되는 공간이 더 작아 질 때, 모터 스테이터 내부의 헤어핀 와이어들과 관련된 방열 또는 안전 절연 문제들이 고려될 필요가 있다.

본 개시는 선행기술의 문제점들을 극복하거나 완화하기 위한 모터 스테이터 및 그 형성 방법을 제안한다.

하나 이상의 실시예들에서, 모터 스테이터는 코어(core) 및 다수의 헤어핀 와이어들을 구비한다. 코어는 코어의 방사 방향으로 구성된 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층, 최외부층을 각각 가진 다수의 슬롯(slot)들, 삽입 사이드(side) 및 삽입 사이드에 반대되는 연장(extension) 사이드를 구비한다. 헤어핀 와이어들은 삽입 사이드로부터 슬롯들에 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고 코어의 원주 방향으로 굴곡되어 폭(span) 간격을 넘어 연장하도록 구성된다. 헤어핀 와이어들은 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층의 하나에 각각 삽입된 다수의 헤어핀 레그(leg)들을 구비하고, 헤어핀 레그들은 연장 사이드에서 밖으로 돌출되어 연결됨으로써 와인딩 세트(winding set)를 형성한다. 최내부층 밖으로 돌출하는 헤어핀 와이어들은 제1 폭 간격을 넘어 연장하고, 제2 내부층 밖으로 돌출하는 헤어핀 와이어들은 제2 폭 간격을 넘어 연장하고, 제2 외부층 밖으로 돌출하는 헤어핀 와이어들은 제3 폭 간격을 넘어 연장하고, 최외부층 밖으로 돌출하는 헤어핀 와이어들은 제4 폭 간격을 넘어 연장하며, 제1 폭 간격과 제2 폭 간격은 상이하고, 제3 폭 간격과 제4 폭 간격은 상이하다. 제1 폭 간격과 제4 폭 간격은 실질적으로 동일하고, 제2 폭 간격과 제3 폭 간격은 실질적으로 동일하다.

하나 이상의 실시예들에서, 모터 스테이터는 코어 및 다수의 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들 및 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 구비한다. 코어는 다수의 슬롯들, 삽입 사이드 및 삽입 사이드에 반대인 연장 사이드를 구비하고, 각각의 슬롯은 내부로부터 외부까지 코어의 방사 방향으로 구성된 제1 층, 제2 층, 제3 층, 및 제4 층을 구비한다. 각각의 제1 와인딩 세트 와이어는 제1 레그와 제2 레그를 구비하고, 각각의 제1 레그는 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제1 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고 제1 방향으로 굴곡되어 제1 폭 간격을 넘어 연장되며, 각각의 제2 레그는 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제2 측 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되고 제2 방향으로 굴곡되어 제2 폭 간격을 넘어 연장되며, 제1 폭 간격은 제2 폭 간격과 상이하며, 제1 레그와 제2 레그의 바로-인접된(immediately-adjacent) 쌍은 연결되어 제1 와인딩 세트를 형성한다. 각각의 제2 와인딩 세트 와이어는 제3 레그와 제4 레그를 구비하고, 각각의 제3 레그는 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제3 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고 제3 방향으로 굴곡되어 제3 폭 간격을 넘어 연장되며, 각각의 제4 레그는 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제4 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되고 제4 방향으로 굴곡되어 제4 폭 간격을 넘어 연장하며, 제3 폭 간격은 제4 폭 간격과 상이하고, 제3 레그와 제4 레그의 바로-인접하는 쌍은 연결되어 제2 와인딩 세트를 형성한다.

하나 이상의 실시예들에서, 모터 스테이터 형성 방법은, 코어의 방사 방향으로 구성된 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층, 최외부층을 각각 가진 다수의 슬롯들, 삽입 사이드 및 삽입 사이드에 반대되는 연장 사이드를 구비하는 코어를 제공하는 단계; 다수의 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 삽입 사이드로부터 슬롯들 속으로 삽입시키고 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제1 레그들과 제2 레그들을 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출시키는 단계로서, 다수의 제1 레그들은 슬롯들의 최내부층 밖으로 돌출하고 다수의 제2 레그들은 슬롯들의 제2 내부층 밖으로 돌출하며; 다수의 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 삽입 사이드로부터 슬롯들 속으로 삽입시키고 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제3 레그들과 제4 레그들을 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출시키는 단계로서, 다수의 제3 레그들은 슬롯들의 제2 외부층 밖으로 돌출하고 다수의 제4 레그들은 슬롯들의 최외부층 밖으로 돌출하며; 제1 레그들의 각각이 제1 폭 간격을 넘어 연장하도록 제1 레그들의 각각을 제1 방향으로 굴곡시키는 단계; 제2 레그들의 각각이 제2 폭 간격을 넘어 연장하도록 제2 레그들의 각각을 제2 방향으로 굴곡시키는 단계; 제3 레그들의 각각이 제3 폭 간격을 넘어 연장하도록 제3 레그들의 각각을 제3 방향으로 굴곡시키는 단계; 제4 레그들의 각각이 제4 폭 간격을 넘어 연장하도록 제4 레그들의 각각을 제4 방향으로 굴곡시키는 단계를 포함하고, 제1 폭 간격은 제2 폭 간격과 상이하고, 제3 폭 간격은 제4 폭 간격과 상이하며; 제1 폭 간격은 제4 폭 간격과 실질적으로 동일하고, 제2 폭 간격은 제3 폭 간격과 실질적으로 동일하다.

모터 스테이터들의 하나 이상의 실시예들에 개시된 헤어핀 와이어들은 철(iron) 코어의 연장 사이드로부터 돌출하고 상이한 구성들로 굴곡하거나, 슬롯들의 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층을 위해, 상이한 폭 간격들을 넘어 연장한다. 이러한 구성들은 방열 효율을 개선할 수 있는 한편 최소 안정 절연 설계 조건들을 만족한다.

전술한 일반적인 설명 및 이어지는 상세한 설명 모두는 예시적일 뿐이고, 청구된 바와 같은 본 발명의 추가적인 설명을 제공하는 의도를 가짐을 이해해야 한다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여, 이어지는 실시예의 상세한 설명을 읽을 때 보다 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 스테이터의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 스테이터 내의 철 코어의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 삽입된 헤어핀 와이어들을 가진 철 코어의 사시도를 나타낸다.
도 4a는 도 3에 도시된 바와 같이 삽입된 헤어핀 와이어들을 가진 철 코어의 저면도를 나타낸다.
도 4b는 레이블된 폭 간격들과 틈새들을 가진 헤어핀 와이어들을 나타낸다.
도 5는 도 3에 도시된 바와 같이 삽입된 헤어핀 와이어들을 가진 철 코어의 측면도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 모터 스테이터 내의 철 코어의 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 바와 같이 삽입된 헤어핀 와이어들을 가진 철 코어의 저면도를 나타낸다.
도 8은 도 6에 도시된 바와 같이 삽입된 헤어핀 와이어들을 가진 철 코어의 측면도를 나타낸다.
도 9a, 도 9b, 도 10a, 도 10b 및 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 와이어 와인딩 구성을 각각 나타낸다.
도 12a, 도 12b, 도 13a, 도 13b 및 도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 와이어 와인딩 구성을 각각 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 스테이터 형성 방법의 단계들을 나타내는 블록도이다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들과 예시들이 상세히 설명된다. 도면들과 상세한 설명에서 동일한 참조부호들은 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모터 스테이터(100)는 철 코어(110) 및 예를 들어, 헤어핀 와이어들(120,130)과 같이 삽입된 다수의 헤어핀 와이어들을 구비한다. 철 코어(110)는 헤어핀 와이어들이 삽입되게 하는 다수의 슬롯들(112)을 포함한다. 본 실시예에서, 슬롯들(112)은 120개의 슬롯들을 가진다. 다른 실시예들에서, 슬롯들(112)은 60개의 슬롯들 또는 48개의 슬롯들을 가질 수 있다. 슬롯들의 갯수는 모터 스테이터의 설계 조건들에 따라 구성될 수 있고, 전술한 갯수들에 한정되는 것은 아니다. 설계 조건들의 제한들 안에서, 슬롯들을 더 많이 구성하면 인접하는 와이어들 사이의 틈새가 더 작아져서 더 조밀한 와이어 구성을 만들 수 있다. 따라서, 슬롯들의 갯수, 슬롯 층들, 와이어 레그들의 크로스(cross)-슬롯 간격 및/또는 와이어 연결 구성은 모터 스테이터의 설계를 위해 고려될 필요가 있는 인자들이다. 철 코어(110)는 삽입 사이드(110a)와 삽입 사이드(110a)에 반대되는 연장 사이드(110b)를 가진다. 명확성을 위해서, 삽입 사이드(110a)와 연장 사이드(110b)는 철 코어(100)의 상부 사이드와 하부 사이드로 각각 명명될 수 있다. 각각의 슬롯(112)은 철 코어(110)의 방사 방향(114)으로 각각 구성된 최내부층(112a), 제2 내부층(112b), 제2 외부층(112c), 및 최외부층(112d)를 가진다. 최내부층(112a), 제2 내부층(112b), 제2 외부층(112c) 및 최외부층(112d)은 본 명세서에서 내부로부터 외부까지 철 코어(110)의 방사 방향(114)으로 구성된 제1 층, 제2 층, 제3 층 및 제4 층으로 각각 정의된다. 방사 방향(114)은 철 코어(110)의 원주 방향(115)에 실질적으로 직교한다.

슬롯들(112)은 상이한 갯수의 층들로 구성될 수 있고, 전술한 바와 같은 4개의 층들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 각각의 슬롯이 6개 이상의 와이어들의 층들을 수용할 때, 최내부층과 제2 내부층은 철 코어의 내부로부터 외부까지 제1 층과 제2 층으로 명명될 수 있고, 제2 외부층과 최외부층은 내부로부터 외부까지 철 코어의 제5 층과 제6 층으로 명명될 수 있다. 각각의 슬롯이 8개보다 더 많은 와이어들의 층들을 수용할 때, 최내부층과 제2 내부층은 내부로부터 외부까지 철 코어의 제1 층과 제2 층으로 명명될 수 있고, 제2 외부층과 최외부층은 내부로부터 외부까지 철 코어의 제7 층과 제8 층으로 명명될 수 있다.

도 3, 도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 모터 스테이터(100a)는 철 코어(110)와 거기에 삽입된 다수의 헤어핀 와이어들을 포함한다. 철 코어 속으로 삽입되어, 굴곡되고, 연결되는 헤어핀 와이어들의 구성을 더 잘 나타내기 위해, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 예의 완전한 헤어핀 와인딩 대신에, 본 실시예에서는 일부의 헤어핀 와이어들이 예시된다.

모터 스테이터(100a)는 다수의 헤어핀 와이어들(120) 및 다수의 헤어핀 와이어들(130)을 포함한다. 각각의 헤어핀 와이어(120)는 U-형상 부분(120a)과 2개의 레그들(120b,120c)을 구비하고, U-형상 부분(120a)은 2개의 레그들(120b,120c) 사이를 서로 연결한다. 각각의 레그(120b)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들의 최내부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들(112) 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되고 폭 간격을 넘어 연장된다. 각각의 레그(120c)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 내부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고, 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장된다.

본 실시예에서, 최내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120b)의 폭 간격은 제2 내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120c)의 폭 간격보다 더 크다. 각각의 레그(120b)는 바로-인접하는 레그(120c)에 연결되어 와인딩 세트를 형성한다. 예컨대, 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(120(2))의 바로-인접하는 레그(120c)에 연결되어, 슬롯들(112)의 최내부층과 제2 내부층을 따라 와인딩 세트를 형성한다.

각각의 헤어핀 와이어(130)는 U-형상 부분(130a)과 2개의 레그들(130b,130c)을 구비하고, U-형상 부분(130a)은 2개의 레그들(130b,130c)을 상호 연결한다. 각각의 레그(130b)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들(112) 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장된다. 각각의 레그(130c)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 최외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고, 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장된다.

본 실시예에서, 최외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130)의 폭 간격은 제2 외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130b)의 폭 간격보다 더 크다. 각각의 레그(130b)는 바로-인접하는 레그(130c)에 연결되어 와인딩 세트를 형성한다. 예컨대, 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(130(2))의 바로-인접하는 레그(130c)에 연결되어 슬롯들(112)의 최외부층과 제2 외부층을 따라 와인딩 세트를 형성한다.

본 실시예에서, 도 4a에 예시된 바와 같이, 최내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120b)의 폭 간격과 최외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130c)의 폭 간격은 대략 3.5 슬롯들인 반면, 제2 내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120c)의 폭 간격과 제2 외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130b)의 폭 간격은 대략 2.5 슬롯들이지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 4a 및 도 4b에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어가 폭 간격(DA)보다 더 작은 폭 간격(DB)를 가질 때, 경사진 틈새(Tb)는 경사진 틈새(Ta)보다 더 크다.

본 실시예에서, 최내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120b)의 폭 간격은 제2 내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120c)의 폭 간격보다 더 크고, 최외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130c)의 폭 간격은 제2 외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130b)의 폭 간격보다 더 크기 때문에, 예컨대, 최내부층과 최외부층 내의 인접하는 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Ta)는, 예컨대, 제2 내부층과 제2 외부층 내의 인접하는 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Tb)보다 더 작다. 모터 스테이터(100a)는 최소 안전 절연 설계 조건들을 만족하기 위해, 제2 내부층과 제2 외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들(Tb)의 용이하게 보장하는 장점을 제공하도록 구성될 수 있다. 즉, 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Ta)가 제2 내부층과 제2 외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Tb)보다 더 작기 때문에, 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들(Ta)이 최소 안전 절연 설계 조건들을 만족하는지 여부를 단지 점검하게 되면, 모든 층들의 헤어핀 와이어들에서 최소 안전 절연 설계 조건들이 만족되는 것을 더 편리하게 보장할 수 있다.

도면들에서, 방향들(115a,115b)은 철 코어(110)의 반대되는 원주 방향들 예, 시계 방향 또는 반-시계 방향이다.

본 실시예에서, 헤어핀 와이어들(120)과 헤어핀 와이어들(130)은 균일하거나 동일한 치수들을 가진다. 예컨대, 헤어핀 와이어들(120)의 사이즈와 치수들은 실질적으로 동일하지만, 거기에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 각각의 헤어핀 와이어는 도 4a에 예시된 바와 같은, 절연 코팅을 가진다. 각각의 헤어핀 와이어(120)는 인접한 헤어핀 와이어들로부터 전기적으로 절연되어 단락을 방지하게 하는 절연 코팅(120d)을 가진다. 레그 끝단들(120e,120f)은 절연 코팅(120d)으로부터 노출됨으로써 서로 용접되어 전기적으로 연결된다.

본 실시예에서, 도 5에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어들(120)은 철 코어(110)의 끝단 표면으로부터 동일한 간격(VD)으로 이격된 각각의 제1 레그(120b)와 각각의 제2 레그(120c)의 바로-인접하는 쌍들의 연결된 끝단 표면들을 가지는 한편, 헤어핀 와이어들(130)은 철 코어(110)의 끝단 표면으로부터 동일한 간격(VD)으로 이격된 각각의 레그(130b)와 각각의 레그(130c)의 바로-인접하는 쌍들의 연결된 끝단 표면들을 가지지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시예들에서, 각각의 슬롯은 와이어들의 4개의 층들보다 더 많은 예를 들어, 6개 또는 8개 층들을 수용할 수 있고, 더 많은 헤어핀 와이어들은 부가적인 와인딩 세트를 형성하기 위해 각각의 슬롯의 2 내부층과 제2 외부층 사이의 층들 속으로 삽입될 수 있다.

본 개시의 다른 실시예를 도시하는 도 6 내지 도 8을 참조하면, 모터 스테이터(100b)는 철 코어(110)와 거기에 삽입된 다수의 헤어핀 와이어들을 구비한다. 철 코어 속으로 삽입되어, 굴곡되고, 연결되는 헤어핀 와이어들의 구성을 더 잘 예시하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같은 예의 완전한 헤어핀 와인딩 대신에, 본 실시예에서는 일부 헤어핀 와이어들만 예시된다. 모터 스테이터(100b)는 헤어핀 와이어들이 철 코어의 연장 사이드에서 폭 간격들의 상이한 구성을 가지는 점에서 전술한 실시예의 모터 스테이터(100a)와 상이하다.

또한, 모터 스테이터(100b)는 다수의 헤어핀 와이어들(120)과 다수의 헤어핀 와이어들(130)을 포함한다. 각각의 헤어핀 와이어(120)는 U-형상 부분(120a)과 2개의 레그들(120b,120c)을 포함하고, U-형상 부분(120a)은 2개의 레그들(120b,120c) 사이를 상호 연결한다. 각각의 레그(120b)는 철 코어(100)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들의 최내부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들(112) 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장한다. 각각의 레그(120c)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 내부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고, 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장한다.

본 실시예에서, 최내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120b)의 폭 간격은 제2 내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120c)의 폭 간격보다 더 작다. 각각의 레그(120b)는 바로-인접하는 레그(120c)에 연결되어 와인딩 세트를 형성한다. 예를 들어, 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(120(2))의 바로-인접하는 레그(120c)에 연결되어 슬롯들(112)의 최내부층과 제2 내부층을 따라 와인딩 세트를 형성한다.

각각의 헤어핀 와이어(130)는 U-형상 부분(130a)과 2개의 레그들(130b,130c)을 포함하고, U-형상 부분(130a)은 2개의 레그들(130b,130c) 사이를 상호 연결한다. 각각의 레그(130b)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들(112) 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장한다. 각각의 레그(120c)는 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 최외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 슬롯들 밖으로 돌출하고, 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격을 넘어 연장한다.

본 실시예에서, 최외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130c)의 폭 간격은 제2 외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130b)의 폭 간격보다 더 작다. 각각의 레그(130b)는 바로-인접하는 레그(130c)에 연결되어 와인딩 세트를 형성한다. 예를 들어, 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(130(20)의 바로-인접하는 레그(130c)에 연결되어 슬롯들(112)의 최외부층과 제2 외부층을 따라 와인딩 세트를 형성한다.

상술되고 도 4b에서 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어가 폭 간격(DA) 보다 더 작은 폭 간격(DB)를 가질 때, 경사진 틈새(Tb)는 경사진 틈새(Ta)보다 더 크다.

본 실시예에서, 최내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120b)의 폭 간격(DB)은 제2 내부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(120c)의 폭 간격(DA)보다 더 작고, 최외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130c)의 폭 간격(DB)은 제2 외부층 내의 슬롯들을 가로지르는 각각의 레그(130b)의 폭 간격(DA)보다 더 작기 때문에, 최내부층과 최외부층 내의 인접하는 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Tb)는 제2 내부층과 제2 외부층 내의 인접하는 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새(Ta)보다 더 크다. 모터 스테이터(100b)는 이러한 와이어 구성을 통해 오일 냉각 시스템의 설치의 적합성을 개선하는 장점을 제공할 수 있다. 즉, 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들이 제2 내부층과 제2 외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들보다 더 크기 때문에, 냉각 오일 유체는 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들을 더 용이하게 통과하여 유동하여 제2 내부층과 제2 외부층의 헤어핀 와이어들에 도달할 수 있고, 모든 층들의 헤어핀 와이어들이 냉각 오일 유체에 더 용이하게 담겨질 수 있으므로 방열 효율을 개선할 수 있다.

도면들에서, 방향들(115a,115b)은 철 코어(110)의 반대되는 원주 방향들 예컨대, 시계 방향과 반시계 방향을 나타낸다.

본 실시예에서, 도 7에 예시된 바와 같이, 각각의 헤어핀 와이어는 절연 코팅을 가진다. 각각의 헤어핀 와이어(130)는 인접하는 헤어핀 와이어들로부터 전기적으로 절연되고 단락을 방지하는 절연 코팅(130d)을 가진다. 레그 끝단들(130e,130f)은 절연 코팅(130d)으로부터 노출되어 용접되고 전기적으로 연결된다.

본 실시예에서, 도 8에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어들(120)은 철 코어(110)의 끝단 표면으로부터 동일한 간격(VD)으로 이격된 각각의 제1 레그(120b)와 각각의 제2 레그(120c)의 바로-인접하는 쌍들의 연결된 끝단 표면들을 가지는 한편, 헤어핀 와이어들(130)은 철 코어(110)의 끝단 표면으로부터 동일한 간격(VD)으로 이격된 각각의 레그(130b)와 각각의 레그(130c)의 바로-인접하는 쌍들의 연결된 끝단 표면들을 가지지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

일부 실시예들에서, 제조 공정에서 공정의 속도를 높이고 작업 시간을 단축하기 위해, 헤어핀 와이어들(120)의 각각의 레그(120b)와 헤어핀 와이어들(130)의 각각의 레그(130b)는 연장 사이드(110b)에서 동일한 방향으로 즉, 방향(115a)으로 동시에 굴곡될 수 있다. 유사하게, 공정의 속도를 높이고 작업 시간을 단축하기 위해, 헤어핀 와이어들(120)의 각각의 레그(120c)와 헤어핀 와이어들(130)의 각각의 레그(130c)는 연장 사이드(110b)에서 동일한 방향으로 즉, 방향(115b)으로 동시에 굴곡될 수 있다.

모터 스테이터(100a)의 3 페이스(phase)들의 하나의 와이어 와인딩 구성을 예시하는 도 9a, 도 9b, 도 10a, 도 10b를 참조한다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격(D3)을 넘어 연장되는 한편, 헤어핀 와이어(130(2))의 레그(130c)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)로부터 밖으로 돌출하고, 방향(115b)으로 굴곡되고 폭 간격(D4)을 넘어 연장된다. 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(130(2))의 바로-인접하는 레그(130c)와 연결되고, 슬롯들의 최외부층과 제2 외부층 내의 헤어핀 와이어들(130(1),130(2))은 동일한 구성에 의해 연속적으로 연결됨으로써, 철 코어(110) 주위의 와인딩 세트 예컨대, 도 9b에 도시된 와인딩 세트(130')를 형성한다. 유사하게, 도 9b에 도시된 바와 같이, 다른 와인딩 세트(130")는 와인딩 세트(130')에 인접되게 형성된다.

본 실시예에서, 예컨대, 3.5개 슬롯들의 폭 간격(D4)은 예컨대, 2.5개 슬롯들의 폭 간격(D3)보다 더 크지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 11의 (a) 부분을 참조하면, 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")는 하나의 슬롯에 의해 옵셋되고, 헤어핀 와이어(130)와 상이한 치수를 가진 헤어핀 와이어(130SP)는 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")를 상호 연결하는데 이용된다. 도 11a에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(130SP)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출하고 폭 간격(D3)을 넘어 연장된 후, 와인딩 세트(130')의 레그(1302')의 끝단에 연결되는 레그를 가진다. 부가적으로, 헤어핀 와이어(130SP)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출하고 폭 간격(D4)을 넘어 연장된 후, 와인딩 세트(130")의 레그(1301")의 끝단에 연결되는 다른 레그를 가진다. 그러므로, 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")는 헤어핀 와이어(130SP)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 헤어핀 와이어(130SP)의 총 폭 간격은 5개의 슬롯들을 가로지르고, 헤어핀 와이어(130)의 총 폭 간격은 6개의 슬롯들을 가로지르기 때문에, 헤어핀 와이어(130SP)의 총 폭 간격은는 헤어핀 와이어(130)의 총 폭 간격보다 더 작다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 모터 스테이터(100a)는 와인딩 세트의 3 페이스들의 하나를 위한 연결 끝단으로서 기능하는 터미널 와이어(132)(도 1 및 도 11 참조)를 포함한다. 터미널 와이어(132)는 삽입 사이드(110a)에서 3 페이스들의 어느 하나 즉, U 페이스, V 페이스 또는 W 페이스에 결합될 끝단, 및 연장 사이드(110b)에서 와인딩 세트(130')에 결합될 다른 끝단을 가진다. 본 실시예에서, 도 11의 (a) 부분에 예시된 바와 같이, 터미널 와이어(132)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출하고 폭 간격(D4)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(130')의 레그(1301')의 끝단에 연결된다.

본 실시예에서, 와인딩 세트(130")의 끝단 레그(1302")는 도 11의 (b) 부분에 예시된 바와 같은 다른 헤어핀 와이어(140)에 의해 제2 내부층과 최내부층을 따라 와인딩 세트에 연결되고, 그 상세한 내용은 후술된다.

도 10a 및 도 10b를 참조한다. 도 10a에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 철 코어의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격(D1)을 넘어 연장되며, 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 철 코어의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되어 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격(D2)을 넘어 연장되는 헤어핀 와이어(120(2))의 레그(120c)의 끝단에 연결된다. 즉, 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)가 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(120(2))의 바로-인접하는 레그(120c)와 연결되도록, 레그들(120b,120c)의 끝단들은 서로 결합된다. 슬롯들의 최내부층과 제2 내부층 내의 헤어핀 와이어들(120(1),120(2)...)은 동일한 구성에 의해 연속적으로 연결됨으로써, 철 코어(110) 주위에서 와인딩 세트 예컨대, 와인딩 세트(120)를 형성하게 된다. 유사하게, 도 10b에 도시된 바와 같이, 다른 와인딩 세트(120")는 와인딩 세트(120')에 인접하게 형성된다.

본 실시예에서, 예컨대, 3.5개의 슬롯들의 폭 간격(D1)은 예컨대 2.5개의 슬롯들의 폭 간격(D2)보다 더 크다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 11의 (c) 부분에 예시된 바와 같이, 와인딩 세트들(120',120")은, 예컨대, 헤어핀 와이어(120)의 그것과 상이한 치수를 가진 헤어핀 와이어(120SP)를 이용하여, 와인딩 세트들(130',130")의 그것과 유사한 구성에 의해 연결된다. 도 11의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(120SP)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출하고 폭 간격(D1)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120')의 레그(1202')의 끝단에 연결되는 레그를 가진다. 또한, 헤어핀 와이어(120SP)는 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 폭 간격(D2)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120")의 레그(1201')의 끝단에 연결되는 다른 레그를 가진다. 그러므로, 와인딩 세트(120')와 와인딩 세트(120")는 헤어핀 와이어(120SP)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 헤어핀 와이어(120SP)의 총 폭 간격은 5개의 슬롯들을 가로지는 것으로서, 6개의 슬롯들을 가로지르는 헤어핀 와이어(120)의 총 폭 간격보다 더 작다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 모터 스테이터(100a)는, 도 1에 예시된 바와 같이, 3-페이스 와인딩 세트의 중립(neutral) 연결 끝단으로서 기능하는 중립 와이어(122)를 포함한다. 중립 와이어(122)는 삽입 사이드(110a)에서 중립 터미널에 결합될 수 있는 끝단 및 연장 사이드(110b)에서 와인딩 세트(120")에 결합될 수 있는 다른 끝단을 가진다. 본 실시예에서, 도 11의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 중립 와이어(122)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출하고 폭 간격(D1)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120")의 레그(1202")의 끝단에 연결된다.

본 실시예에서, 모터 스테이터(100a)는 와인딩 세트들(130',130")과 와인딩 세트들(120',120") 사이를 상호연결하는 헤어핀 와이어(140)를 더 포함한다. 도 11의 (b) 부분에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(140)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 굴곡되어 폭 간격(D3)를 넘어 연장된 후, 도 11의 (a) 부분에 예시된, 슬롯의 최외부층 속으로 삽입된 와인딩 세트(130")의 레그(1302")의 끝단에 연결되는 레그를 구비한다. 또한, 헤어핀 와이어(140)는 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출되고 굴곡되어 폭 간격(D2)을 넘어 연장된 후, 도 11의 (c) 부분에 예시된, 슬롯의 최내부층 속으로 삽입된 와인딩 세트(120')의 레그(1201')의 끝단에 연결되는 다른 끝단을 가진다. 따라서, 모터 스테이터(110a)를 위한 3-페이스 와인딩 세트의 하나가 완성된다. 본 실시예에서, 헤어핀 와이어(140)는 6개의 슬롯들의 폭을 가로지르는 폭 간격과 같이, 헤어핀 와이어들(120,130)과 동일한 치수를 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 헤어핀 와이어(140)는 동일한 폭 간격들(D2,D3)을 넘어 연장되는 2개의 레그들을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 최내부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어는 최외부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어의 연장된 폭 간격(D4)과 실질적으로 동일한 연장된 폭 간격(D1)을 가지는 한편, 제2 내부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어는 제2 외부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어의 연장된 폭 간격(D3)과 실질적으로 동일한 연장된 폭 간격(D2)을 가진다. 폭 간격(D1)은 폭 간격(D2)보다 더 크고, 폭 간격(D4)은 폭 간격(D3)보다 더 크다. 따라서, 최내부층과 최외부층 내의 헤어핀 와이어들은 제2 내부층과 제2 외부층 내의 헤어핀 와이어들의 경사진 틈새들보다 더 작은 경사진 틈새들을 가진다(도 4b 참조). 본 실시예에서, 제2 내부층과 제2 외부층의 경사진 틈새들은, 용이하게 측정될 수 있고, 최소 안전 절연 설계 조건들이 만족되는지 여부에 대해, 전술한 기법들에 의해 간접적으로 결정될 수 있다. 즉, 최내부층과 최외부층 내의 헤어핀 와이어들의 경사진 틈새들은 제2 내부층과 제2 외부층 내의 헤어핀 와이어들의 경사진 틈새들보다 더 작기 때문에, 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들이 최소 안전 절연 설계 조건들을 만족하는지 여부를 단지 점검함으로써, 최소 안전 절연 설계 조건들이 모든 층들의 헤어핀 와이어들에 대해 만족되는지 여부를 더 편리하게 확인할 수 있다.

본 실시예에서, 헤어핀 와이어(140)를 제외한 각각의 헤어핀 와이어는, 요구되는 결과들을 얻기 위해 굴곡되고 불균일한 폭 간격들을 넘어 연장되는 2개의 레그들을 구비함을 유의해야 한다. 또한, 제1 폭 간격(D1)과 제2 폭 간격(D2)의 합은 제3 폭 간격(D3)과 제4 폭 간격(D4)의 합과 실질적으로 동일할 수 있고, 바로-인접하는 헤어핀 레그들에 연결되는 상응하는 헤어핀 레그들을 위한 최적의 구성을 제공할 수 있음을 유의해야 한다.

도 9a, 도 9b, 도 10a, 도 10b 및 도 11은 모터 스테이터(100a)의 3-페이스의 하나의 와이어 와인딩 세트를 예시하고, 다른 2개의 페이스들의 와인딩 세트들은 유사한 와인딩 구성들에 의해 형성될 수 있음을 유의해야 한다. 또한, U, V 및 W 페이스의 와인딩 세트들이 완성될 때, 모든 와인딩 세트들은 도 1에 도시된 바와 같은 3-페이스 스테이터 와인딩 세트를 완성하기 위하여 삽입 사이드에서 중립 터미널에 전기적으로 결합되는 중립 와이어들(122)을 가진다.

도 12a, 도 12b, 도 13a, 도 13b 및 도 14를 참조하면, 모터 스테이터(100b)의 3-페이스들의 하나의 와이어 와인딩 구성이 예시된다. 도 12a에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되고, 방향(115a)으로 굴곡되어 폭 간격(D3)을 넘어 연장되는 반면, 헤어핀 와이어(130(2))의 레그(130c)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되고, 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격(D4)을 넘어 연장된다. 헤어핀 와이어(130(1))의 레그(130b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(130(2)))의 바로-인접하는 레그(130c)와 연결되고, 슬롯들의 최외부층과 제2 외부층 내의 헤어핀 와이어들(130(1),130(2))은 동일한 구성에 의해 연속적으로 연결됨으로써, 철 코어(110) 주위에 와인딩 세트 예컨대, 도 12b의 와인딩 세트(130')를 형성하게 된다. 유사하게, 다른 와인딩 세트(130")는 도 12b에 예시된 바와 같이, 와인딩 세트(130')에 인접되게 형성된다.

본 실시예에서, 예컨대, 3.5개의 슬롯들의 폭 간격(D3)은 예컨대, 2.5개의 슬롯들의 폭 간격(D4)보다 더 크다. 그러나, 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 14의 (a) 부분을 참조하면, 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")는 하나의 슬롯에 의해 옵셋되고, 헤어핀 와이어(130)와 상이한 치수를 가진 헤어핀 와이어(130SP)는 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")를 상호 연결하는데 사용된다. 도 14의 (a) 부분에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(130SP)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출되고 폭 간격(D3)을 넘어 연장된 후, 와인딩 세트(130')의 레그(1302')의 끝단에 연결되는 레그를 가진다. 또한, 헤어핀 와이어(130SP)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드에서 밖으로 돌출되고 폭 간격(D4)을 넘어 연장한 후, 와인딩 세트(130")의 끝단에 연결되는 다른 레그를 가진다. 그러므로, 와인딩 세트(130')와 와인딩 세트(130")는 헤어핀 와이어(130SP)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 5개의 슬롯들을 가로지르는 헤어핀 와이어(130SP)의 총 폭 간격은 6개의 슬롯들을 가로지르는 헤어핀 와이어(130)의 총 폭 간격보다 더 작다. 그러나, 그것에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 도 14의 (a) 부분에 도시된 바와 같이, 모터 스테이터(100b)는 3-페이스 와인딩 세트의 하나를 위한 연결 끝단으로서 기능하는 터미널 와이어(132)를 포함한다. 터미널 와이어(132)는 삽입 사이드(110a)에서 3-페이스 끝단들의 하나 즉, U 페이스, V 페이스, 또는 W 페이스에 결합될 수 있는 끝단, 및 연장 사이드(110b)에서 와인딩 세트(130')에 결합될 수 있는 다른 끝단을 가진다. 본 실시예에서, 도 14의 (a) 부분에 예시된 바와 같이, 터미널 와이어(132)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출되고 폭 간격(D4)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(130')의 레그(1301')의 끝단에 연결된다.

본 실시예에서, 와인딩 세트(130")의 레그(1302")의 끝단은, 도 14의 (b) 부분에 예시된 바와 같은 다른 헤어핀 와이어(140)에 의해, 제2 외부층과 최내부층을 따라 와인딩 세트에 연결된다. 자세한 내용은 후술된다.

도 13a와 도 13b를 참조한다. 도 13a에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 철 코어의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출하고, 방향(115a)으로 굴곡되고 폭 간격(D1)을 넘어 연장되며, 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 철 코어의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되어 방향(115b)으로 굴곡되어 폭 간격(D2)을 넘어 연장되는 헤어핀 와이어(120(2))의 레그(120c)의 끝단에 연결된다. 헤어핀 와이어(120(1))의 레그(120b)가 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(120(2))의 바로-인접하는 레그(120c)에 연결되도록 레그들의 끝단들은 만나고, 슬롯들의 최내부층과 제2 내부층 내의 헤어핀 와이어들(120(1),120(2))은 동일한 구성에 의해 연속적으로 연결됨으로써, 도 13b의 와인딩 세트(120')와 같이, 철 코어(110) 주변의 와인딩 세트를 형성하하게 된다. 유사하게, 다른 와인딩 세트(120")는 도 13b에 예시된 바와 같은 와인딩 세트(120')에 인접하게 형성된다.

본 실시예에서, 예컨대, 3.5개의 슬롯들의 폭 간격(D2)은 예컨대, 2.5개의 슬롯들의 폭 간격(D1)보다 더 크다. 그러나, 거기에 한정되는 것은 아니다.

도 14의 (c) 부분에 예시된 바와 같이, 와인딩 세트들(120',120")는, 헤어핀 와이어(120)의 그것과 상이한 치수를 가진 헤어핀 와이어(120SP)를 이용하여, 와인딩 세트들(130',130")의 그것과 유사한 구성에 의해 연결된다. 도 14의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(120SP)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 폭 간격(D1)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120')의 레그(1202')의 끝단에 연결되는 레그를 가진다. 또한, 헤어핀 와이어(120SP)는 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 폭 간격(D2)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120")의 레그(1201")의 끝단에 연결되는 다른 레그를 가진다. 그러므로, 와인딩 세트(120')와 와인딩 세트(120")는 헤어핀 와이어(120SP)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 5개의 슬롯들을 가로지는 헤어핀 와이어(120SP)의 총 폭 간격은 6개의 슬롯들을 가로질러 연장하는 헤어핀 와이어(120)의 총 폭 간격보다 더 작다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 모터 스테이터(100b)는 3-페이스 와인딩 세트의 중립 연결 끝단으로서 기능하는 중립 와이어(122)를 포함한다. 중립 와이어(122)는 삽입 사이드(110a)에서 중립 터미널에 결합될 수 있는 끝단 및 연장 사이드(110b)에서 와인딩 세트(120")에 결합될 수 있는 다른 끝단을 가진다. 본 실시예에서, 도 14의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 중립 와이어(122)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 폭 간격(D1)을 넘어 연장된 후 와인딩 세트(120")의 레그(1202)의 끝단에 연결된다.

본 실시예에서, 모터 스테이터(100b)는 와인딩 세트들(130',130")과 와인딩 세트들(120',120") 사이를 상호 연결하기 위한 헤어핀 와이어(140)를 더 포함한다. 도 14의 (b) 부분에 예시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(140)는 슬롯의 제2 외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출하고 굴곡되어 폭 간격(D3)을 넘어 연장된 후, 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 와인딩 세트(130")의 레그(1302")의 끝단에 연결되는 레그를 가진다. 또한, 헤어핀 와이어(140)는 슬롯의 제2 내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드 밖으로 돌출되고 굴곡되고 폭 간격(D2)를 넘어 연장된 후, 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 와인딩 세트(120')의 레그(1201')의 끝단에 연결되는 다른 레그를 가진다. 따라서, 모터 스테이터(110b)를 위한 3-페이스 와인딩 세트의 하나가 완성된다. 본 실시예에서, 헤어핀 와이어(140)는 예를 들어, 6개의 슬롯들의 폭을 가로지르는 폭 간격과 같이, 헤어핀 와이어들(120,130)과 동일한 치수를 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 헤어핀 와이어(140)는 동일한 폭 간격들(D2,D3)을 넘어 연장되는 2개의 레그들을 가지지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 최내부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어는 최외부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어의 연장된 폭 간격(D4)과 실질적으로 동일한 연장된 폭 간격(D1)을 가지는 한편, 제2 내부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어는 제2 외부층 속으로 삽입되는 헤어핀 와이어의 연장된 폭 간격(D3)과 실질적으로 동일한 연장된 폭 간격(D2)을 가진다. 폭 간격(D1)은 폭 간격(D2)보다 더 작고, 폭 간격(D4)는 폭 간격(D3)보다 더 작다. 따라서, 최내부층과 최외부층 내의 헤어핀 와이어들은 제2 내부층과 제2 외부층 내의 헤어핀 와이어들의 경사진 틈새들보다 더 큰 경사진 틈새들을 가진다. 모터 스테이터(100b)는 그러한 와이어 구성을 가짐으로써 오일 냉각 시스템의 설치를 위한 적절성을 개선하는 장점을 제공한다. 즉, 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들이 제2 내부층과 제2 외부층의 헤어핀 와이어들 사이의 경사진 틈새들 보다 더 크기 때문에, 냉각 오일 유체는 최내부층과 최외부층의 헤어핀 와이어들을 통해 더 용이하게 유동하여 제2 내부층과 제2 외부측의 헤어핀 와이어들에 도달할 수 있고, 모든 층들의 헤어핀 와이어들은 방열 효과를 개선하기 위해 냉각 오일 유체 내부에 더 용이하게 잠길 수 있다.

본 실시예에서, 헤어핀 와이어(140)를 제외한 각각의 헤어핀 와이어는 요구되는 결과들을 달성하기 위해 굴곡되고 불균일한 폭 간격들을 넘어 연장되는 2개의 레그들을 가짐을 유의해야 한다. 또한, 제1 폭 간격(D1)과 제2 폭 간격(D2)의 합은 제3 폭 간격(D3)과 제4 폭 간격(D4)의 합과 실질적으로 동일할 수 있고, 바로-인접하는 헤어핀 레그들에 연결되기 위한 상응하는 헤어핀 레그들을 위한 최적의 구성을 제공할 수 있음을 유의해야 한다.

도 12a, 도 12b, 도 13a, 도 13b 및 도 14는 모터 스테이터(100b)의 3-페이스들의 하나의 와이어 와인딩 세트를 예시하고, 다른 3개 페이스들의 와인딩 세트들은 유사한 와인딩 구성들에 의해 형성될 수 있음을 유의해야 한다. 또한, U, V 및 W 페이스의 와인딩 세트들이 완성될 때, 모든 와인딩 세트들은 3-페이스 스테이터 와인딩 세트를 완성하기 위하여 삽입 사이드에서 중립 터미널에 전기적으로 결합되는 그들의 중립 와이어들(122)을 가질 것이다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 모터 스테이터 형성 방법(200)의 단계들을 설명하는 블록도이다. 도 15 및 도 2를 참조하면, 단계 202에서 다수의 슬롯들(112)을 가진 철 코어(110)를 제공한다. 철 코어(110)는 삽입 사이드(110a)와 삽입 사이드에 반대되는 연장 사이드(110b)를 가진다. 각각의 슬롯(112)은, 철 코어(110)의 방사 방향(114)으로 내부로부터 외부까지 구성된, 최내부층(112a), 제2 내부층(112b), 제2 외부층(112c) 및 최외부층(112d)을 가진다.

도 15 및 도 3 내지 도 8을 참조하면, 단계 204에서, 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(120)은 슬롯들(112) 내부로 삽입된다. 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(120)은 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 최내부층(112a) 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되는 제1 레그들(120b)을 가진다. 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(120)은 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 내부층(112b) 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되는 제2 레그들(120c)을 가진다.

단계 206에서, 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(130)은 슬롯들(112) 내부로 삽입된다. 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(130)은 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 제2 외부층(112c) 속으로 삽입되고 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되는 제1 레그들(130b)을 가진다. 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(130)은 철 코어(110)의 삽입 사이드(110a)로부터 슬롯들(112)의 최외부층(112d) 속으로 삽입되어 철 코어(110)의 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되는 제2 레그들(130c)을 가진다. 도 3 내지 도 8은 모터 스테이터의 3 페이스들의 하나의 와인딩 세트만을 예시하고, 단계 204 내지 206에서, 다수의 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어와 다수의 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어의 삽입은, 3-페이스 와인딩 세트의 각각의 페이스 와인딩 세트의 와인딩 세트 헤어핀 와이어와 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어의 각각이 상응하는 슬롯들 속으로 삽입되는 것을 의미함을 유의해야 한다. 또한, 제1 및 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(모든 페이스들의)의 슬롯들 속으로의 삽입은 연속적인 순서 또는 특정의 순서를 가질 필요는 없음을 유의해야 한다. 제1 레그(130b)와 제2 레그(130c)를 가진 헤어핀 와이어들의 레그 끝단들은 슬롯들 속으로 삽입되기 전에 굴곡되지 않는 것이 바람직하다. 헤어핀 와이어들의 레그들 모두는 그들의 상응하는 슬롯들 속으로 동시에 삽입될 수 있다.

이어서, 단계 208에서, 방향(115a)으로 폭 간격(D1)을 넘어 연장하도록 각각의 레그(120b)를 굴곡시키고, 방향(115b)으로 폭 간격(D2)을 넘어 연장하도록 각각의 레그(120c)를 굴곡시킨다. 또한, 방향(115a)으로 폭 간격(D3)을 넘어 연장하도록 각각의 레그(130b)를 굴곡시키고, 방향(115b)으로 폭 간격(D4)을 넘어 연장하도록 각각의 레그(130c)를 굴곡시킨다. 모터 스테이터(100a)의 전술한 실시예들에서, 폭 간격(D1)은 폭 간격(D4)과 실질적으로 동일하고, 폭 간격(D2)은 폭 간격(D3)과 실질적으로 동일하다. 폭 간격(D1)은 폭 간격(D2)보다 더 크고, 폭 간격(D4)은 폭 간격(D3)보다 더 크다. 모터 스테이터(100b)의 전술한 실시예에서, 폭 간격(D1)은 폭 간격(D4)과 실질적으로 동일하고, 폭 간격(D2)는 폭 간격(D3)와 실질적으로 동일하다. 폭 간격(D1)은 폭 간격(D2)보다 더 작고, 폭 간격(D4)는 폭 간격(D3)보다 더 작다. 유사하게, 헤어핀 레그들의 굴곡은 연속적이거나 특정한 순서를 가질 필요가 없음을 유의해야 한다. 또한, 제조 공정을 효과적으로 개선하기 위해, 동일한 방향으로 굴곡되는 헤어핀 레그들은 동시에 굴곡될 수 있다. 또한, 헤어핀 레그들의 일 방향으로의 굴곡 및 헤어핀 레그들의 다른 방향으로의 굴곡이 동시에 수행될 수 있도록, 다른 개선된 제조 공정이 구현될 수 있다. 예를 들어, 인가된 힘에 반응하여 헤어핀 레그가 굴곡되도록 헤어핀 레그의 굴곡은 헤어핀 레그에 힘을 인가함으로써 수행될 수 있다. 다수의 헤어핀 레그들을 동일한 방향으로 동시에 굴곡시키기 위하여, 다중의 힘들이 다수의 헤어핀 레그들에 상응하게 인가될 수 있고, 힘들은 그들이 동시에 인가되도록 조절된다. 다수의 헤어핀 레그들을 하나의 방향으로 동시에 굴곡시키고 다수의 헤어핀 레그들을 다른 방향으로 동시에 굴곡시키기 위하여, 다수의 힘들의 2개의 세트들은 다수의 헤어핀 레그들의 2개의 세트들에 상응하게 인가될 수 있다. 힘들의 인가는 그들이 동시에 인가되도록 조절될 수 있으므로, 헤어핀 레그들의 하나의 세트는 하나의 방향으로 상응하는 다수의 힘들의 세트에 반응하여 굴곡되고 헤어핀 레그들의 다른 세트는 다수의 힘들의 상응하는 다른 세트에 반응하여 굴곡된다.

단계 210에서, 도 1, 도 11 및 도 14를 참조하면, 중립 와이어(122)와 터미널 와이어(132)는 철 코어(110)의 모든 슬롯들 속으로 삽입되고, 중립 와이어(122)와 터미널 와이너(132)의 돌출된 끝단 부분들은 연장 사이드에서 굴곡된다. 도 11의 (c) 부분 및 도 14의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 중립 와이어(122)는 슬롯의 최내부층 속으로 삽입되어 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되고 폭 간격(D1)을 넘어 연장한다. 도 11의 (a) 부분 및 도 14의 (a) 부분에 도시된 바와 같이, 터미널 와이어(132)는 슬롯의 최외부층 속으로 삽입되어 연장 사이드(110b) 밖으로 돌출되고 폭 간격(D4)을 넘어 연장한다.

단계 204, 단계 206, 단계 210에서, 제1 및 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들, 중립 와이어들(122), 및 터미널 와이어들(132)은 상응하게 슬롯들 속으로 삽입됨으로서 모든 와이어들이 모든 슬롯들 내에 정렬될 수 있다.

일부 실시예들에서, 동일한 방향(115a)에서, 각각의 레그(120b)의 굴곡, 각각의 레그(130b)의 굴곡 및 중립 와이어(122)의 굴곡은, 작업 공정의 속도를 높이고 작업 시간을 단축하기 위해, 동시에 수행될 수 있다. 각각의 레그(102c), 각각의 레그(130c) 및 터미널 와이어(132)의 동일한 방향(115b)의 굴곡 역시 작업 공정의 속도를 높이고 작업 시간을 단축하기 위해 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들 예컨대, 헤어핀 와이어들(120), 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어, 예컨대, 헤어핀 와이어들(130), 중성 와이어(122) 및 터미널 와이어(132)는 상응하는 모든 슬롯들에 삽입된 후, 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 각각의 레그(120b), 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 각각의 레그(130b) 및 중립 와이어(122)가 동시에 굴곡되고 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 각각의 레그(120c), 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 각각의 레그(130c) 및 터미널 와이어(132)가 동시에 굴곡된다.

헤어핀 레그들이 굴곡된 후, 헤어핀 레그들의 끝단들은 하나 이상의 바로-인접하는 헤어핀 레그 끝단들에 실질적으로 정렬되도록 구성된다. 단계 212에서, 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(120), 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들(130), 중립 와이어(122) 및 터미널 와이어(132)의 모든 끝단 부분들이 연결된다. 특히, 헤어핀 와이어(120)의 레그 끝단 부분들의 바로-인접하는 쌍들은 모두 연결되어 제1 와인딩 세트를 형성하고, 헤어핀 와이어들(130)의 레그 끝단 부분들의 바로-인접하는 쌍들은 모두 연결되어 제2 와인딩 세트를 형성한다. 예를 들어, 도 9a, 도 10a, 도 12a 및 도 13a에 도시된 바와 같이, 헤어핀 와이어(130(1))의 각각의 레그(130b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)에서 헤어핀 와이어(130(2))의 바로-인접하는 레그(130c)의 끝단 부분에 연결된 끝단 부분 등을 가진다. 헤어핀 와이어(120(1))의 각각의 레그(120b)는 철 코어(110)의 연장 사이드(110b)의 헤어핀 와이어(120(2)))의 바로-인접하는 레그(120c)의 끝단 부분에 연결된 끝단 부분 등을 가진다.

나아가서, 도 11의 (c) 부분 및 도 14의 (c) 부분에 도시된 바와 같이, 중립 와이어(122)는 제1 와인딩 세트의 레그(1202")의 끝단에 연결된 끝단 부분을 가진다. 도 11의 (a) 부분 및 도 14의 (a) 부분에 도시된 바와 같이, 터미널 와이어(132)는 제2 와인딩 세트의 레그(1301')의 끝단에 연결된 끝단 부분을 가진다. 도 1에 예시된 바와 같은 3-페이스 모터 스테이터 와인딩 세트를 형성하기 위해, 최내부층으로부터 돌출되는 각각의 와이어는 제2 내부층으로부터 돌출되는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결된 끝단 부분을 가지고, 제2 외부층으로부터 돌출하는 각각의 와이어는 최외부층으로부터 돌출하는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결된 끝단 부분을 가지기 때문에, 모든 와이어들은 연장 사이드에서 하나의 구성을 형성한다. 이러한 구성은 예를 들어, 레그들 끝단들을 용접에 의해 연결의 제조 공정 단계를 위해 유용하다. "최내부층-제2 내부층" 연결 쌍은 하나의 원주 용접 라운드에서 용접될 수 있고, "최외부층-제2 외부층" 연결 쌍 역시 다른 하나의 원주 용접 공정 라운드에서 용접될 수 있도록, 자동화된 기계 용접 공정이 구현될 수 있다. 이렇게 함으로써, 제조 속도를 높일 수 있고 작업 시간이 단축될 수 있다.

본 명세서에 개시된 모터 스테이터들은 철 코어의 연장 사이드로부터 돌출되어 상이한 구성으로 굴곡되거나 슬롯들의 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층을 따라 상이한 폭 간격들을 넘어 연장되는 헤어핀 와이어들을 가진다. 개선된 방열 효율과 최소 안전 절연 설계 조건들을 만족하는 개선이 얻어질 수 있다.

본 발명은 특정의 실시예들을 참조하여 상당히 상세하게 설명되었지만, 다른 실시예들도 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 정신과 범위는 본 명세서에 포함된 실시예들의 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.

본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않은 한 본 발명의 구조에 대한 다양한 변형들과 변화들이 이루어질 수 있음을 당업자에게 명액할 것이다. 전술한 점들을 고려하여, 본 발명은 이어지는 청구항들의 범위 내에 속하는 한 본 발명의 다향한 변경과 변화를 본 발명이 커버하는 것을 의도한다.

100...모터 스테이터 110...철 코어
112...슬롯 120,130...헤어핀 와이어
110a...삽입 사이드 110b...연장 사이드
112a...최내부층 112b...제2 내부층
112c...제2 외부층 112d...최외부층
114...방사 방향 115...원주 방향
120a...U-형상 부분 120b,120c...레그
120d...절연 코팅 120e,120f...레그 끝단
122...중립 와이어 130a...U-형상 부분
130b,130c...레그 130d...절연 코팅
130e,130f...레그 끝단 132...터미널 와이어
140...헤어핀 와이어

Claims

모터 스테이터(motor stator)에서,
최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층이 방사 방향으로 각각 구성된 다수의 슬롯들, 삽입 사이드 및 삽입 사이드에 반대되는 연장 사이드를 포함하는 코어; 및
상기 삽입 사이드로부터 상기 슬롯들 속으로 삽입되어 상기 연장 사이드로부터 상기 슬롯들 밖으로 돌출되어 상기 코어의 원주 방향으로 굴곡되어 폭(span) 간격을 넘어 연장되도록 구성된, 다수의 헤어핀 와이어들을 구비하고,
상기 헤어핀 와이어들은, 상기 최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층의 어느 하나 속으로 각각 삽입되어 상기 연장 사이드에서 밖으로 각각 돌출하여, 서로 연결됨으로써 와인딩 세트를 형성하는, 다수의 헤어핀 레그들을 구비하고;
상기 헤어핀 와이어들은 최내부층 밖으로 돌출하여 제1 폭 간격을 넘어 연장하고, 상기 헤어핀 와이어들은 제2 내부층 밖으로 돌출하여 제2 폭 간격을 넘어 연장하고, 상기 헤어핀 와이어들은 제2 외부층 밖으로 돌출하여 제3 폭 간격을 넘어 연장하고, 상기 헤어핀 와이어들은 최외부층 밖으로 돌출하여 제4 폭 간격을 넘어 연장하며, 상기 제1 폭 간격과 상기 제2 폭 간격은 상이하고, 상기 제3 폭 간격과 상기 제4 폭 간격은 상이하며;
상기 제1 폭 간격과 상기 제1 폭 간격은 실질적으로 동일하고, 상기 제2 폭 간격과 상기 제3 폭 간격은 실질적으로 동일한, 모터 스테이터.
청구항 1에서,
상기 제1 폭 간격은 상기 제2 폭 간격보다 더 크고, 상기 제4 폭 간격은 상기 제3 폭 간격보다 더 크고, 또는
상기 제1 폭 간격은 상기 제2 폭 간격 보다 더 작고, 상기 제4 폭 간격은 상기 제3 폭 간격보다 더 작은, 모터 스테이터.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 헤어핀 와이어들은, 최내부층 밖으로 돌출되어 제1 방향으로 굴곡되어 제1 폭 간격을 넘어 연장되는 제1 레그 및 제2 내부층 밖으로 돌출되어 제2 방향으로 굴곡되어 제2 폭 간격을 넘어 연장되는 제2 레그를 각각 가진 다수의 헤어핀 와이어들을 포함하는 제1 와인딩 세트를 구비하고,
상기 헤어핀 와이어들은, 제2 외부층 밖으로 돌출되어 제3 방향으로 굴곡되어 제3 폭 간격을 넘어 연장되는 제3 레그 및 최외부층 밖으로 돌출되어 제4 방향으로 굴곡되어 제4 폭 간격을 넘어 연장되는 제4 레그를 각각 가진 다수의 헤어핀 와이어들을 포함하는 제2 와인딩 세트를 더 구비하고,
상기 제1 레그와 상기 제2 레그의 다수의 바로-인접하는 쌍들이 연결됨으로써 상기 제1 와인딩 세트를 형성하고, 상기 제3 레그와 상기 제4 레그의 다수의 바로-인접하는 쌍들이 연결됨으로써 상기 제2 와인딩 세트를 형성하는, 모터 스테이터.
청구항 3에서,
중립 터미널에 연결되도록 구성된 적어도 하나의 중립 와이어; 및
적어도 하나의 페이스(phase) 터미널에 연결되도록 구성된 적어도 하나의 터미널 와이어를 더 구비하고,
상기 제1 와인딩 세트, 상기 제2 와인딩 세트, 상기 중립 와이어, 및 상기 터미널 와이어는 상기 슬롯들에 삽입되어 상기 연장 사이드에서 연결됨으로써 3-페이스 와인딩 세트를 형성하고,
상기 최내부층으로부터 돌출하는 각각의 와이어가 상기 제2 내부층으로부터 돌출하는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결되는 끝단 부분을 구비하고; 상기 제2 외부층으로부터 돌출하는 각각의 와이어가 상기 최외부층으로부터 돌출하는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결되는 끝단 부분을 구비하는 구성이 연장 사이드에 형성되도록, 상기 헤어핀 와이어들, 상기 중립 와이어 및 상기 터미널 와이어가 모든 슬롯들에 삽입되는, 모터 스테이터.
청구항 3에서,
상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 동일한 원주 방향이고, 상기 제2 방향과 상기 제4 방향은 동일한 원주 방향인, 모터 스테이터.
청구항 3에서,
상기 제1 폭 간격과 상기 제2 폭 간격의 합은 상기 제3 폭 간격과 상기 제4 폭 간격의 합과 실질적으로 동일한, 모터 스테이터.
청구항 3에서,
제1 레그들과 제2 레그들의 각각의 바로-인접하는 쌍은, 서로 연결되어 상기 제1 와인딩 세트의 끝단 표면을 형성하고, 상기 제1 와인딩 세트의 모든 끝단 표면들은 상기 코어의 끝단 표면으로부터 실질적으로 동일하게 이격되어 있는, 모터 스테이터.
청구항 3에서,
제3 레그들과 제4 레그들의 각각의 바로-인접하는 쌍은, 서로 연결되어 상기 제2 와인딩 세트의 끝단 표면을 형성하고, 상기 제2 와인딩 세트의 모든 끝단 표면들은 상기 코어의 끝단 표면으로부터 실질적으로 동일하게 이격되어 있는, 모터 스테이터.
모터 스테이터에서,
제1 층, 제2 층, 제3 층 및 제4 층이 내부로부터 외부까지의 방사 방향으로 각각 구성된 다수의 슬롯들, 삽입 사이드 및 삽입 사이드에 반대되는 연장 사이드를 포함하는 코어; 및
삽입 사이드로부터 슬롯들의 제1 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되어 제1 방향으로 굴곡되어 제1 폭 간격을 넘어 연장하는 제1 레그, 및 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제2 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되어 제2 방향으로 굴곡되어 제2 폭 간격을 넘어 연장하는 제2 레그를 각각 구비하고, 상기 제1 폭 간격은 상기 제2 폭 간격과 상이하고, 상기 제1 레그와 상기 제2 레그의 바로-인접하는 쌍이 연결되어 제1 와인딩 세트를 형성하는, 다수의 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들; 및
삽입 사이드로부터 슬롯들의 제3 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되어 제3 방향으로 굴곡되어 제3 폭 간격을 넘어 연장하는 제3 레그, 및 삽입 사이드로부터 슬롯들의 제4 층 속으로 삽입되어 연장 사이드로부터 슬롯들 밖으로 돌출되어 제4 방향으로 굴곡되어 제4 폭 간격을 넘어 연장하는 제4 레그를 각각 구비하고, 상기 제3 폭 간격은 상기 제4 폭 간격과 상이하고, 상기 제3 레그와 상기 제4 레그의 바로-인접하는 쌍이 연결되어 제2 와인딩 세트를 형성하는, 다수의 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 구비하는, 모터 스테이터.
청구항 9에서,
상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 동일한 원주 방향이고, 상기 제2 방향과 상기 제4 방향은 동일한 원주 방향인, 모터 스테이터.
모터 스테이터 형성 방법에서,
최내부층, 제2 내부층, 제2 외부층 및 최외부층이 방사 방향으로 각각 구성된 다수의 슬롯들, 삽입 사이드 및 삽입 사이드에 반대인 연장 사이드를 가진 코어를 제공하는 단계;
다수의 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 삽입 사이드로부터 슬롯들 속으로 삽입하고, 상기 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제1 레그들을 연장 사이드에서 상기 슬롯들의 최내부층 밖으로 돌출시키고 상기 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제2 레그들을 연장 사이드에서 상기 슬롯들의 제2 내부층 밖으로 돌출시키는 단계;
다수의 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들을 삽입 사이드로부터 슬롯들 속으로 삽입하고, 상기 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제3 레그들을 연장 사이드에서 상기 슬롯들의 제2 외부층 밖으로 돌출시키고 상기 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들의 다수의 제4 레그들을 연장 사이드에서 상기 슬롯들의 최외부층 밖으로 돌출시키는 단계;
제1 폭 간격을 넘어 연장하도록 상기 제1 레그들의 각각을 제1 방향으로 굴곡시키는 단계;
제2 폭 간격을 넘어 연장하도록 상기 제2 레그들의 각각을 제2 방향으로 굴곡시키는 단계;
제3 폭 간격을 넘어 연장하도록 상기 제3 레그들의 각각을 제3 방향으로 굴곡시키는 단계; 및
제4 폭 간격을 넘어 연장하도록 상기 제4 레그들의 각각을 제4 방향으로 굴곡시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 폭 간격은 상기 제2 폭 간격과 상이하고, 상기 제3 폭 간격은 상기 제4 폭 간격과 상이하고,
상기 제1 폭 간격은 상기 제4 폭 간격과 실질적으로 동일하고, 상기 제2 폭 간격은 상기 제3 폭 간격과 실질적으로 동일한, 모터 스테이터 형성 방법.
청구항 11에서,
상기 제1 폭 간격은 상기 제2 폭 간격보다 더 크고, 상기 제4 폭 간격은 상기 제3 폭 간격보다 더 크고, 또는
상기 제2 폭 간격은 상기 제2 폭 간격보다 더 작고, 상기 제4 폭 간격은 상기 제3 폭 간격보다 더 작은, 모터 스테이터 형성 방법.
청구항 11 또는 청구항 12에서,
상기 제1 레그들의 각각을 굴곡시키는 단계와 상기 제3 레그들의 각각을 굴곡시키는 단계가 동시에 수행되고,
상기 제2 레그들의 각각을 굴곡시키는 단계와 상기 제4 레그들의 각각을 굴곡시키는 단계가 동시에 수행되는, 모터 스테이터 형성 방법.
청구항 11 또는 청구항 12에서,
제1 레그와 제2 레그의 다수의 바로-인접하는 쌍들을 연결함으로써 제1 와인딩 세트를 형성하고;
제3 레그와 제4 레그의 다수의 바로-인접하는 쌍들을 연결함으로써 제2 와인딩 세트를 형성하는, 모터 스테이터 형성 방법.
청구항 11 또는 청구항 12에서,
상기 모터 스테이터를 구성하기 위해, 중립 터미널에 연결되도록 구성된 적어도 하나의 중립 와이어와 적어도 하나의 페이스 터미널에 연결되도록 구성된 적어도 하나의 터미널 와이어, 상기 제1 와인딩 세트 헤어핀 와이어들 및 상기 제2 와인딩 세트 헤어핀 와이어들이 모든 슬롯들 내에 삽입되도록, 상기 적어도 하나의 중립 와이어와 상기 적어도 하나의 터미널 와이어를 삽입시키는 단계;
상기 적어도 하나의 중립 와이어의 끝단 부분을 굴곡시키는 단계;
상기 적어도 하나의 터미널 와이어의 끝단 부분을 굴곡시키는 단계; 및
상기 최내부층으로부터 돌출하는 각각의 와이어가 상기 제2 내부층으로부터 돌출하는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결되는 끝단 부분을 구비하고; 상기 제2 외부층으로부터 돌출하는 각각의 와이어가 상기 최외부층으로부터 돌출하는 바로-인접하는 와이어의 끝단 부분에 연결되는 끝단 부분을 구비하는 구성이 상기 연장 사이드에서 형성되도록, 제1 레그들, 제2 레그들, 제3 레그들, 제4 레그들의 모든 다수의 끝단 부분들 및 상기 적어도 하나의 중립 와이어와 상기 적어도 하나의 터미널 와이어의 모든 끝단 부분들을 상기 연장 사이드에서 연결하는 단계를 더 포함하는, 모터 스테이터 형성 방법.