KR100411452B1 - 교류발전기 및 그의 권선어셈블리 및 권선어셈블리의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 출력, 바람소음 및 자기소음의 악화를 억제할 수 있는 교류발전기 및 그 권선어셈블리 및 권선 어셈블리의 제조방법을 얻는 것이다.
고정자권선(16)은 연속선으로 되는 소선(30)이 고정자 철심(15)의 단면측의 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향에 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기가 되도록 권장되어 되는 다수의 권선을 가지며, 다수의 권선을 구성하는 소선은 슬롯(15a)의 각각에 슬롯 깊이방향으로 4개 나란히 수납되고, 고정자철심(15)의 일단면측의 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 소선(30)의 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되며, 고정자철심(15)의 타단면측의 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 소선(30)의 턴부가 축방향으로 2층이 되어 원주방향으로 배열되어 있다.
Description
본 발명은, 예를들어 승용차, 트럭등에 탑재되는 교류발전기 및 그의 고정자권선어셈블리 및 고정자 권선어셈블리의 제조방법에 관한것이다.
내연기관에 의해 구동되는 교류발전기의 소형 고출력화에 대해서는, 고정자의 자기회로내에 수납되는 전기도체의 점적율의 향상 및 고정자권선의 브리지부, 즉, 코일엔드부의 정렬화 및 고밀도화가 필요하고, 예를들면 일본국특개평11-164506호 공보에 기재되어 있는 바와같이 여러가지의 개량이 제안되어 있다.
도 27 및 도 28은 각각 이 종류의 종래의 교류발전기의 고정자권선의 요부를 프론트측 및 리어측에서 본 사시도, 도 29는 도 27 및 도 28에 표시된 종래의 교류발전기의 고정자권선에 적용되는 도체세그멘트의 구성을 표시하는 사시도이다.
도 27 내지 도 29에서 고정자(90)는 고정자철심(91)과, 고정자철심(91)에 형성된 슬롯(91a)내에 배치된 복수의 전기도체에 의해 구성되는 고정자권선(92)과, 고정자철심(91)과, 전기도체와의 사이를 전기적으로 절연하는 인슐레이터(93)에 의해 구성된다.
이 종래예의 고정자철심(91)에서는 회전자의 자극수에 대응해서 2조의 3상 고정자권선을 수용하도록 96개의 슬롯(91a)이 등간격으로 배치되어 있다.
그리고, 4개의 전기도체가 직경방향으로 1렬로 배열되어 각 슬롯(91a)내에 수용되어 있고, 이들의 전기도체가 소정의 패턴으로 접속됨으로써, 고정자권선(92)이 형성된다. 여기서, 전기도체가 수용되는 슬롯(91a)내의 직경방향의 내주측에서 첫번째, 2번째, 3번째 및 4번째의 위치를 각각 1번지, 2번지, 3번지 및 4번지라 부른다.
대세그멘트(95) 및 소세그멘트(96)는 동과 같은 길이가 짧은 도체를 구부려서 성형한 것으로 한쌍의 직선부(95a),(96a)를 턴부(95a),(96b)로 연결해서 되는 대략 U자상으로 성형되어 있다. 그리고, 소세그멘트(96)가 6슬롯(1자극피치)떨어진 2개의 슬롯(91a)마다에 리어측에서 한개씩 삽입되어 있다. 마찬가지로 대세그멘트 (95)가 6슬롯(1자극피치)떨어진 2개의 슬롯(91a)마다에 리어측에서 하나씩 삽입되 있다. 그리고, 대세그멘트(95) 및 소세그멘트(96)의 프론트측으로 뻗어나오는 단부끼리가 접합되어 고정자권선(92)을 구성하고 있다.
구체적으로는 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(91a)에서 각 소세그멘트(96)가 리어측에서 하나의 슬롯(91a)내의 2번지와 다른쪽의 슬롯(91a)내의 3번지에 삽입되고, 각 대세그멘트(95)가 리어측에서 하나의 슬롯(91a)내의 1번지와 다른쪽의 슬롯(91a)내의 4번지에 삽입되어 있다. 그래서, 각 슬롯(91a)내에서는 대세그멘트(95)의 직선부(95a)와 소세그멘트(96)의 직선부(96a)가 직경방향으로 1렬에 4개 나란히 배열되어 있다.
그리고, 하나의 슬롯(91a)내의 1번지의 프론트측으로 뻗어나온 대세그멘트 (95)의 단부(95c)와 그 슬롯(91a)에서 시계 회전방향으로 6슬롯 떨어진 슬롯(91a) 내의 2번지에서 프론트측으로 뻗어나온 소세그멘트(96)의 단부(96c)가 접합된다. 또, 하나의 슬롯(91a)내의 4번지에서 프론트측으로 뻗어나온 대세그멘트(95)의 단부(95c)와, 그 슬롯(91a)로부터 반시계 회전방향으로 6슬롯 떨어진 슬롯(91a)내의 3번지에서 프론트측으로 뻗어나온 소세그멘트(96)의 단부(96c)가 접합된다. 이로써, 주회당 2턴의 겹쳐감기인 2개의 권선이 형성된다. 이 두개의 권선이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 권선이 형성되어 있다.
마찬가지로해서, 대세그멘트(95) 및 소세그멘트(96)이 삽입되는 슬롯위치를 1슬롯씩 어긋나게 해서 각각 4턴의 권선이 6상분 형성되어 있다. 그리고, 이들의 권선은 3상분씩 교류결선되어 2조의 3상 교류권선으로 되는 고정자권선(62)을 구성하고 있다.
이와같이 구성된 종래의 고정자(90)에서는 고정자철심(91)의 리어측에서는 각 대세그멘트(95)의 턴부(95b)가 같은 조의 슬롯(91a)에 삽입된 소세그멘트(96)의 턴부(96b)의 외주측을 덮도록 배치되어 있다. 이 결과, 턴부(95b),(96b)가 원주방향으로 배열되어 리어측의 코일엔드군을 구성하고 있다.
한편, 고정자철심(91)의 프론트측에서는 하나의 슬롯(91a)내의 1번지로부터 프론트측으로 뻗어나온 대세그멘트(95)의 단부(95c)와 6슬롯 떨어진 슬롯(91a)내의 2번지에서 프론트측으로 뻗어나온 소세그멘트(96)의 단부(96c)와의 접합부와, 하나의 슬롯(91a)내의 4번지에서 프론트측으로 뻗어나온 대세그멘트(95)의 단부(95c)와, 6슬롯 떨어진 슬롯(91a)내의 3번지로부터 프론트측에 뻗어나온 세그멘트(96)의 단부(96b)와의 접합부가 직경방향으로 나란히 배열되어 있다. 이 결과, 단부(95c),(96c)끼리의 접합부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되어 프론트측의 코일엔드군을 구성하고 있다.
이 종래의 교류발전기의 고정자권선(92)은 이상과 같이 길이가 짧은 도체를 구부려서 대략 U자상으로 성형된 대세그멘트(95) 및 소세그멘트(96)을 고정자철심의 슬롯(91a)에 리어측에서 삽입하고, 프론트측으로 뻗어나오는 단부끼리를 접합함으로써 구성되어 있으므로, 다수의 대세그멘트(95) 및 세그멘트(96)를 고정자철심(91)의 슬롯(91a)에 삽입하고, 또 단부끼리를 하나하나 접합해야 하며, 작업성이 나쁘고 양산성이 저하해 버린다는 과제가 있었다.
또, 대세그멘트(95c)의 단부(95c)와 소세그멘트(96)의 단부(96c)를 접합하기 위해서는 지그에 의해 단부(95c),(95c)의 일부를 클램프할 필요가 있고, 클램프부분만큼 고정자철심(91)에서 여분으로 뻗어나오게 해야 하며, 고정자(90)의 소형화가 도모될 수 없다는 과제도 있었다.
또, 종래의 고정자(90)에서는 지그에 의해 단부(95c),(95c)의 일부를 클램프하여 단부(95c),(96c)끼리를 용접하고 있으므로 코일엔드 높이가 높아지는 동시에 용접시의 온도상승에 의해 대세그멘트(65)및 소세그멘트(66)가 연화해서 고정자로서의 강성이 저하해 버린다. 이결과, 종래의 고정자(90)을 교류발전기에 탑재한 경우, 코일엔드부의 코일의 누설리엑턴스가 증가해서 출력이 악화되고, 또 통풍저항이 증가해서 바람소음이 악화되며, 또 강성이 저하해서 자기소음을 증대시켜버린다는 과제가 있었다.
본 발명은 상기한 바와같은 과제를 해결하기 위해 된것으로, 양산성의 향상 및 소형화가 가능한 교류발전기의 권선어셈블리 및 그 제조방법을 얻는것을 목적으로 한다.
또 코일엔드높이를 낮게 할 수 있고, 또 코일엔드에서의 용접개소를 삭감할 수 있으며, 출력, 바람소음 및 자기소음의 악화를 억제할 수 있는 교류발전기를 얻는것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도.
도 2는 이 교류발전기의 고정자를 리어측에서 본 사시도.
도 3은 이 교류발전기의 고정자를 프론트측에서 본 사시도.
도 4는 이 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 정면도.
도 5는 이 교류발전기의 회로도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자에 적용되는 권선어셈블리를 표시하는 평면도.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법을 설명하는 공정도.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법을 설명하는 공정도.
도 13은 비교예의 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 정면도.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 프론트측 정면도.
도 15는 이 교류발전기의 고정자를 리어측에서 본 사시도.
도 16은 이 교류발전기의 고정자를 프로트측에서 본 사시도.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 정면도.
도 18은 이 교류발전기의 고정자를 리어측에서 본 사시도.
도 19는 이 교류발전기의 고정자를 프론트측에서 본 사시도.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 22는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 교류발전기의 고정자에 적용되는 권선어셈블리를 표시하는 평면도.
도 24는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 교류발전기의 고정자를 리어측에서 본 사시도.
도 25는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 교류발전기의 고정자의 프론트측에서 본 사시도.
도 26은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 도면.
도 27은 종래의 교류발전기의 고정자권선의 요부를 프론트측에서 본 사시도.
도 28은 종래의 교류발전기의 고정자권선의 요부를 리어측에서 본 사시도.
도 29는 종래의 교류발전기의 고정자권선에 적용되는 도체세그멘트의 구성을 표시하는 사시도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 프론트브래킷 2 : 리어브래킷
7 : 회전자 8,8A,8B,8C : 고정자
15 : 고정자철심 15a : 슬롯
16,16A,16B,16C : 고정자권선 30 : 소선
30a : 제 1의 직선부 30b : 제 2의 직선부
30c : 제 3의 경사부 30d : 제 4의 직선부
30e : 제 1의 경사부 30f : 제 2의 경사부
30g : 제 3의 경사부 30h : 제 4의 경사부
31 : 제 1권선 32 : 제 2권선
40,40B,40C : 통상체 41,41B,41C : 권선어셈블리.
본 발명에 관한 교류발전기는 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향으로 소정피치로 다수 형성된 원통상의 고정자철심 및 이 고정자철심에 장착된 고정자권선을 갖는 고정자와, 상기 고정자철심의 내주측에 배치되고, 회전 원주방향을 따라 NS극을 형성하는 회전자를 구비한 교류발전기에서, 상기 고정자권선을 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고 또 주회당 2턴의 겹쳐감기가 되도록 권장해서 되는 권선을 갖는것이다.또, 상기 권선을 구성하는 상기 소선은 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 제 1층, 제 2층, 제 3층 및 제 4층을 채택하도록 4개 나란히 수납되고, 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 직경방향으로 2렬로 되어 원주방향으로 배열되며, 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 축방향으로 2층이 되어 원주방향으로 배열되어 있는 것이다.또, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 각 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯내의 상기 제 1층과 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되며, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층의 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되어 있는 것이다.또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고, 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯상에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 한쪽의 소선의 양단부가 접합되어 하나의 권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 양단부가 접합되어 또 하나의 권선을 구성하며, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외를 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 브리지 결선되어 상기 2개의 권선이 직렬로 접속된 1상분의 고정자권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측으로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측으로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선이 상기 1상분의 고정자권선의 중성점 및 인출선을 구성하고 있다.또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고, 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯 쌍에서, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 한쪽의 소선의 단부가 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 단부에 접합되고, 또, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선의 단부가 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선의 단부에 접합되어 2개의 권선이 직렬로 접속된 1상분의 고정자권선을 구성하고, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 상기 1상분의 고정자권선의 중성점 및 인출선을 구성하고 있는 것이다.또, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 각 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층으로 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되며, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되어 있는 것이다.또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고, 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 한쪽의 소선의 양단부가 접합되어 하나의 권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 양단부가 접합되어 또 하나의 권선을 구성하며 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선이 브리지 결선되어 상기 2개의 권선이 직렬로 접속된 1상분의 고정자권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 일단면측으로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 일단면측으로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 상기 1상분이 고정자권선의 중성점 및 인출선을 구성하고 있다.또, 상기 권선을 구성하는 상기 소선은 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 제 1층, 제 2층, 제 3층 및 제 4층을 채택하도록 4개 나란히 수납되고, 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되며, 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 원주방향으로 1렬로 배열되어 있는 것이다.또, 본 발명에 관한 교류발전기의 권선어셈블리는 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n·p의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또, 상기 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 2의 직선부와, 상기 제2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또한 상기 제 2의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 3의 직선부와, 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또, 상기 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과 이 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트 되어 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 이 제 2의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트 되어 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2의 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과 이 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 4의 직선부의 일단을 연결하는 제 3의 턴부와, 상기 제 4의 직선부의 타단과, 이 제 4의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 1의 직선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부림 성형되고, 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행하게 배열되고, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와, 상기 제 3및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행으로 배열되며, 또, 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 2의 턴부와, 상기 제 4 및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행으로 배열된 권선군을 구비한 것이다.또, 본 발명에 관한 교류발전기의 권선어셈블리는 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n·p 의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또, 상기 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p 의 피치로 배열된 제 2의 직선부와, 상기 제 2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또, 상기 제 2의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p 의 피치로 배열된 제 3의 직선부와, 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또, 상기 제 3의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p 의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과, 이 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 이 제 2의 직선부의 배열방향전방에 n·p만큼 시프트 되어 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과, 이 제 3의 직선부의 배열방향 후방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 4의 직선부의 일단부을 연결하는 제 3의 턴부와, 상기 제 4의 직선부의 배열방향 전방에 n.p만큼 시프트 되어 있는 상기 제 1의 적선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부림 성형되고, 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어, 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행으로 배열되며, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와 제 3 및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행으로 배열되고, 또 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 2의 턴부와 상기 제 4 및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층으로 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 구비한 것이다.또, 본 발명에 관한 교류발전기의 권선어셈블리의 제조방법은 직선상의 소선을 동일평면상에 피치 p로 평행으로 2n개 배열하는 공정과, 상기 소선군을 동일평면상에서 구부림으로써 길이 10의 제 1의 직선부, 이 제 1의 직선부에 길이 11의 제 1의 경사부를 통해서 연설(漣設)되고, 이 제 1의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 2의 직선부, 이 제 2의 직선부에 길이 11의 제 2의 경사부를 통해서 연설되며, 이 제 2의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 다른쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 3의 직선부 및 이 제 3의 직선부에 길이 11의 제 3의 경사부를 통해서 연설되고, 이 제 3의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 1의 제 4의 직선부로 되는 기본패턴을 길이 11보다 긴 길이 12의 제 4의 경사부에 의해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트시켜서 소정수 반복하는 지그자그상 패턴을 형성하는 공정과, 상기 지그자그상 패턴으로 형성된 상기 소선군을 상기 제 1 및 제 3의 경사부의 중앙부에서 동일방향으로 되돌림으로써 상기 제 2의 경사부에 의해 연결된 상기 제 2 및 제 3의 직선부와, 상기 제 4의 경사부에 의해 연결된 상기 제 1 및 제 4의 직선부가 일면측과 타면측을 교대로 채택하도록 나선상으로 감겨진 편평한 통상체를 형성하는 공정과, 상기 제 2의 직선부와 상기 제 3의 직선부가 상대하도록 상기 통상체를 상기 제 2 및 제 4의 경사부의 중앙부에서 같은방향으로 되돌림으로써, 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행으로 배열되고, 상기 제 1 및 제 3의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2열로 되어 피치 p로 평행으로 배열되며, 또 상기 제 2 및 제 4의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2층으로 되어 피치 p로 평행으로 배열된 권선군을 형성하는 공정을 갖는 것이다.또, 본 발명에 관한 교류발전기의 권선어셈블리의 제조방법은 직선상의 소선을 동일평면상에 피치 p로 평행하게 2n개 배열하는 공정과, 상기 소선군을 동일평면상에서 구부림으로써 길이 10의 제 1의 직선부, 이 제 1의 직선부에 길이 11의 제 1의 경사부를 통해서 연설되고 이 제 1의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 2의 직선부, 이 제 2의 직선부에 길이 11의 제 2의 경사부를 통해서 연설되고, 이 제 2의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 3의 직선부 및 이 제 3의 직선부에 길이 11의 제 3의 경사부를 통해서 연설되며, 이 제 3의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 다른쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 1의 제 4의 직선부로 되는 기본패턴을 길이 11보다 긴 길이 12의 제 4의 경사부에 의해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p 만큼 시프트시켜서 소정수 반복하는 지그자그상 패턴을 형성하는 공정과, 상기 지그자그상 패턴으로 형성된 상기 소선군을 상기 제 1및 제 3의 경사부의 중앙부에서 동일방향으로 되돌림으로서 상기 제 2의 경사부에 의해 연결된 상기 제 2 및 제 3의 직선부와, 상기 제 4의 경사부에 의해 연결된 상기 제 1및 제 4의 직선부가 일면측과 다른면쪽을 교대로 채택하도록 나선상으로 감겨진 편평한 통상체를 형성하는 공정과, 상기 제 2의 직선부와 상기 제 3의 직선부가 상대하도록 상기 통상체를 상기 제 2 및 제 4의 경사부의 중앙부에서 같은방향으로 되돌림으로써 상기 제 1내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p에서 평행으로 배열되고, 상기 제 1 및 제 3의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2열이 되어 피치 p로 평행으로 배열되며, 또 상기 제 2및 제 4의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2층으로 되어 피치 p로 평행으로 배열된 권선군을 형성하는 공정을 갖는 것이다.이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 따라 설명한다.
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도, 도 2 및 도 3은 각각이 교류발전기의 고정자를 리어측 및 프론트측에서 본 사시도, 도 4는 이 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 정면도, 도 5는 이 교류발전기의 회로도이다. 도 6 내지 제 9는 각각 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 공정도, 도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자에 적용되는 권선어셈블리를 표시하는 평면도이다. 도 1및 도 12는 각각 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법을 설명하는 공정도이다. 또, 도 2 및 도 3에서 브리지 결선, 중성점 및 인출선은 생략되어 있다.
도 1에서 차량용 교류발전기는 런델형의 회전자(7)가 알루미늄제의 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)로 구성된 케이스(3)내에 샤프트(6)를 통해서 회전이 자유롭게 장착되고, 고정자(8)가 회전자(7)의 외주측을 덮도록 케이스(3)의 내벽면에 고착되어 구성되어 있다.
샤프트(6)는 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)에 회전가능하게 지지되어 있다. 이 샤프트(6)의 일단에는 풀리(4)가 고착되고, 엔진의 회전토크를 밸트(도시하지 않음)를 통해서 샤프트(6)에 전달할 수 있도록 되어 있다.
회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)이 샤프트(6)의 타단부에 고착되고, 한쌍의 브러시(10)가 이 슬립링(9)에 슬라이드 접촉하도록 케이스(3)내에 배치된 브러시홀더(11)에 수납되어 있다. 고정자(8)에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 레귤레이터(18)가 브러시홀더(11)에 끼워붙여진 히트싱크(17)에 접착되어 있다.고정자(8)에 전기적으로 접속되고 고정자(8)에서 생긴 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)가 케이스(3)내에 장착되어 있다.
회전자(7)는 전류를 흘려서 자속을 발생하는 회전자코일(13)과, 이 회전자코일(13)을 덮도록 설치되고, 회전자코일(13)에서 발생된 자속에 의해 자극이 형성되는 한쌍의 폴코어(20),(21)로 구성된다. 한쌍의 폴코어(20),(21)은 철제이고 각각 8개의 클로상의 클로상자극(22),(23)이 외주에서 원주방향으로 등각피치로 설치되고 클로상자극(22),(23)을 맞물리도록 대향해서 샤프트(6)에 고착되어 있다. 또, 팬(5)이 회전자(7)의 축방향의 양단에 고착되어 있다. 또, 흡기공(1a),(2a)이 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)의 축방향의 단면에 설치되고, 배기공(1b),(2b)이 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)의 외주의 양 어깨부에 고정자권선(16)의 프론트측 및 리어측의 코일엔드군(16f),(16r)의 직경방향 외측에 대향해서 설치되어 있다.
고정자(8)는 도 2 및 도 3에 표시된 바와같이 축방향으로 뻗는 슬롯(15a)이 원주방향으로 소정피치로 다수 형성된 원통상의 적층철심으로 되는 고정자철심(15)과, 고정자철심(15)에 권장된 고정자권선(16)과, 각 슬롯(15a)내에 장착되어 고정자권선(16)과, 고정자철심(15)을 전기적으로 절연하는 인슐레이터(19)를 구비하고 있다.
그리고 고정자권선(16)은 하나의 소선(30)의 고정자철심(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 취하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기로 권장된 다수의 권선으로 구성되어 있다. 또 소선(30)은 각 슬롯(15a)내에 슬롯 깊이방향으로 1렬로 4개씩 배열되고, 고정자철심(15)의 프론트측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 형성되는 소선(30)의 턴부가 직경방향으로 2렬로 나란히 원주방향에 배열되어 프론트측의 코일엔드군(16f)을 구성하고, 고정자철심(15)의 리어측의 슬롯(15)외에서 되돌려져서 형성되는 소선(30)의 턴부가 축방향에 2층으로 겹쳐서 원주방향으로 배열되어 리어측의 코일엔드군(16r)를 구성하고 있다.
여기서는 고정자철심(15)에는 회전자(7)의 자극수(16)에 대응해서 2조의 3상 교류권선(160)을 수용하도록 96개의 슬롯(15a)이 등간격으로 형성되어 있다. 즉, 매극매상의 슬롯수가 2이다. 또, 소선(30)에는 예를들어 절연피복된 장방형의 단면을 갖는 길이가 긴 동선재가 사용된다.
다음 1상분의 고정자권선(161)의 권선구조에 대해 도 4를 참조해서 구체적으로 설명한다. 또, 도 4에서 소선의 리어측 배선을 실선으로 표시하고, 소선의 프론트측 배선을 점선으로 표시하며, 소선의 결선부를 검은 동그라미로 표시하고 있다.
1상분의 고정자권선(161)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제 1및 제 2권선 (31),(32)으로 구성되어 있다. 그리고, 제 1권선(31)은 하나의 소선(30)이 (12m+1)번과, (12m+7)번의 슬롯 쌍에서 (12m+1)번의 슬롯(15a)의 1번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 그 후 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 2번지에서 프론트측에서 리어측으로 통과되며, 그 후 (12m+1)번의 슬롯(15a)의 3번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 또 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 4번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되어 주회당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다.
여기서, m = 0, 1, 2 ····7이다.
한편, 제 2 권선(32)은 하나의 소선(30)이 (12m+7)번과 {(12m+1)+1}번의 슬롯쌍에서 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 1번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되고, 계속해서 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 2번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되며, 그 후 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 3번지에 리어측에서 프론트측에 통과되고, 또 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 4번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되어 주회당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다. 여기서, 97번의 슬롯는 1번의 슬롯에 상당한다.
이로인해, 제 1 및 제 2 권선(31),(32)는 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 취하고, 또, 주회당 2턴의 겹쳐감기로 권장되어 되는 권선을 구성하고 있다. 그리고, 각 슬롯(15a)내에는 소선(30)이 장방형단면의 길이방향을 직경방향으로 나란히 해서 직경방향에 1렬에 4개 나란히 배열되어 있다.
그리고, 고정자철심(15)의 리어측에서 슬롯번호의 43번의 4번지와, 49번의 1번지를 연결하는 제 1 권선(31)의 턴부를 절단하고, 슬롯번호의 43번의 3번지와 49번의 2번지를 연결하는 제 2 권선(32)의 턴부를 절단한다.
계속해서 슬롯번호의 43번의 4번지에서 뻗어나오는 제 1 권선(31)의 절단단 (31a)과, 슬롯번호의 49번지의 2번지에서 뻗어나오는 제 2 권선(32)의 절단단(32b)이 예를들면 아크용접에 의해 브리지 결선되어 제 1 및 제 2 권선(31),(32)가 직렬로 접속된다. 이로써, 4턴의 1상분의 고정자권선(161)이 형성된다. 이때 슬롯번호의 43번의 3번지에서 뻗어나오는 제 2 권선(32)의 절단단(32a)과, 슬롯번호의 49번의 1번지에서 뻗어나오는 제 1 권선(31)의 절단단(31b)이 고정자권선(161)의 중성점(N)및 인출선(O)이 된다.
이렇게 해서 소선(30)이 삽입되는 슬롯(15a)를 1슬롯씩 오프셋해서 고정자철심(15)에 권장되고, 또 결선되어 6상분의 고정자권선(161)이 형성되어 있다.
이로써, 도 2 및 도 3에 표시되는 바와같이 고정자철심(15)에 권장된 고정자권선(16)을 구비한 고정자(8)가 얻어진다. 그리고, 도 5에 표시된 바와같이 3상분의 고정자권선(161)을 서로 전기각으로 120도의 위상차를 갖도록 스타형 결선되어 2조의 3상 교류권선(160)이 구성되어 있다. 또, 2 조의 3상 교류권선(160)은, 서로 30도의 위상차를 가지고 고정자철심(15)에 권장되어 있다.
이들의 2조의 3상 교류권선(160)은 각각 정류기(12)에 접속되어 있다. 각 정류기(12)의 직류출력은 병렬에 접속되어 합성된다.
이같이 구성된 교류발전기에서는, 전류가 배터리(도시않음)에서 브러시(10)및 슬립링(9)을 통해서 회전자코일(13)에 공급되고, 자속이 발생된다. 이 자속에 의해 한쪽의 폴코어(20)의 클로상자극(22)이 N극에 착자되고, 다른쪽의 폴코어(21)의 클로상자극(23)이 S극에 착자된다.
한편, 엔진의 회전토크가 벨트 및 폴리(4)를 통해서 샤프트(6)에 전달되고, 회전자(7)가 회전된다. 그래서 고정자권선(16)에 회전자계가 부여되고 고정자권선(16)에 기전력이 발생한다. 이 교류의 기전력이 정류기(12)를 통해서 직류로 정류되는 동시에 그 크기가 레귤레이터(18)에 의해 조성되고 배터리에 충전된다.
그리고, 리어측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 정류기(12)의 히트싱크 및 레귤레이터(18)의 히트싱크(17)에 각각 대향해서 설치된 흡기공(2a)을 통해 흡입되고, 샤프트(6)의 축에 따라 흘러서 정류기(12) 및 레귤레이터(18)를 냉각하며, 그 후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 고정자권선(16)의 리어측의 코일엔드군(16r)를 냉각하고 배기공(2b)로부터 외부로 배출된다. 한편, 프론트측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 흡기공(1a)에서 축방향으로 흡입하고, 그 후, 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 고정자권선(16)의 프론트측의 코일엔드군(16f)를 냉각하며, 배기공(1b)로부터 외부로 배출된다.
이로써, 정류기(12), 레귤레이터(18), 고정자(8) 및 회전자(7)등에 발생하는 열이 방열되고, 이들의 발열부품의 온도상승이 억제된다.
이와같이, 이 실시의 형태 1에 의하면 고정자권선(16)을 구성하는 각상의 고정자권선(161)이 각각 하나의 소선(30)으로 형성된 제 1 및 제 2 권선(31),(32)를 구비하고 있다.
그리고, 제 1 및 제 2 권선(31),(32)는 각각 하나의 소선(30)이 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루고, 또 12슬롯 피치로 배열된 각조의 슬롯 쌍에 순차 1턴씩 감겨져서 주회당 2턴의 겹쳐감기로 형성되어 있고, 또 6슬롯마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 형성되어 있다. 또, 소선(30)은 각 슬롯(15a)내에 슬롯 깊이방향으로 일렬에 4개씩 배열되어 있다. 그리고, 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)내의 다른층을 고정자철심(15)의 단면측에서 연결하는 소선(30)의 턴부가 코일엔드를 구성하고 있다.
그래서, 고정자철심(15)의 프론트측에서는 1번지(제 1층)와, 2번지(제 2층)을 연결하는 턴부와 3번지(제 3층)와, 4번지(제 4층)을 연결하는 턴부가 대략 동일형상으로 형성되고 원주방향으로 또 직경방향으로 서로 이간해서 2렬로 되어 원주방향으로 정연하게 배열되어 코일엔드군(16f)을 형성하고 있다. 한편, 고정자철심 (15)의 리어측에서는 1번지(제 1층)과 4번지(제 4층)을 연결하는 턴부와 2번지(제 2층)과 31번지(제 3층)을 연결하는 턴부가 축방향으로 서로 이간해서 2층으로 되어 또, 원주방향으로 서로 이간해서 원주방향으로 정연하게 배열되어 코일엔드군 (16r)를 형성하고 있다.
이같이 구성된 고정자(8)는 코일엔드가 소선(30)의 턴부 즉, 연속선에 의해 구성되어 있으므로 접합개소가 현저하게 삭감되고, 지그에 의해 U자상의 대세그멘트(95) 및 소세그멘트(96)의 단부(95c),(96c)의 일부를 클램프해서 단부(95c), (96c)끼리를 용접해서 코일엔드를 구성하고 있는 종래의 고정자(90)에 비해 코일엔드높이를 낮게 할 수 있고, 용접시의 온도상승에 기인하는 소선(30)의 연화가 적고, 고정자로서의 강성의 저하를 억제할 수 가 있다. 이결과 종래의 고정자(90)를 탑재한 교류발전기에 비해서 코일엔드부의 코일의 누설리엑턴스가 적고, 출력을 향상할 수 있으며, 또, 통풍저항이 저감해서 바람소음이 개선되고, 또 강성의 저하가 적으며, 자기소음을 저감할 수 있는 교류발전기가 얻어진다.
또, 코일엔드군(16f),(16r)를 원주방향으로 대략 동일형상으로 형성할 수 있고, 코일엔드군(16f),(16r)의 내경측 단면에서의 원주방향의 요철(凹凸)이 억제되며, 회전자(7)와 코일엔드군(16f),(16r)과의 사이에서 발생하는 바람소음을 저감시킬 수 가 있다.
또, 코일엔드군(16f),(16r)의 축방향높이가 낮고 접합부도 적으므로 팬(5)에 의해 형성된 냉각풍과 코일엔드군(16f),(16r)과의 사이의 간섭음도 작게할 수 있다.
계속해서, 고정자(8)의 조립방법에 대해 도 6 내지 도 12를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
우선, 12개의 길이가 긴 소선(30)을 1슬롯 피치(p)로 평행하게 배열하고, 동시에 동일평면상에서 지그자그상으로 구부려서 형성한다. 이 지그자그상으로 구부려진 소선(30)군은 도 6 및 도 7에 표시된 바와같이 각각 슬롯(15a)의 홈길이와 같은 길이(10)를 갖는 제 1 내지 제 4의 직선부(30a)~(30d)가 제 1 및 제 2의 직선부 (30a),(30b)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽에 6슬롯만큼(6p)오프세하여 제 1 의 경사부(30e)에 의해 연결되고, 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)간을 소선(30)의 배열방향의 다른쪽에 6슬롯만큼(6p)오프세하여 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결되며, 제 3 및 제 4의 직선부 (30c),(30d)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽에 6슬롯만큼(6p)오프셋하여 제 3의 경사부(30g)에 의해 연결되어 형성된 기본패턴을 인접하는 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽에 6슬롯 만큼(6p)오프셋하여 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결하도록 해서 소정수 반복하도록 형성되어 있다. 이때, 제 1내지 제 4의 직선부(30a~30d)의 각각의 간격은 11이고, 인접하는 제 1및 제 4의 직선부(30a),(30d)의 간격(I2)는 간격 11보다 크게 형성되어 있다.
계속해서, 도 6 및 도 7에 화살표로 표시되는 바와같이 각 제 1 및 제 3의 경사부(30e),(30g)를 그 중심부에서 동일방향으로 되돌리고, 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결된 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)와 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결된 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 일면측과 타면측을 교대로 채택하도록 나선상으로 감겨진 편평한 통상체(40)를 성형한다. 이 통상체(40)는 도 8에 표시된 바와같이 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결된 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)가 일면측에 1슬롯 피치로 배열되고, 또 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결된 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 타면쪽에 1슬롯 피치로 배열되어 구성되고 있다. 계속해서 도 9에 표시된 바와같이 통상체(40)의 일단부에서 6개의 제 3의 직선부(30c)를 중앙부 A에서 절단하고, 또 통상체(40)의 타단부에서 6개의 제 2의 직선부(30b)를 중앙부 B에서 절단하며, 다른 소선(30)의 단부와 함께 결선부를 형성하는 단말처리를 한다.
그 후, 도 8 및 도 9에 화살표로 표시한 바와같이 제 2의 직선부(30b)와 제 3의 직선부(30c)가 상대하도록 통상체(40)를 1슬롯 피치로 배열된 제 2의 경사부 (30f) 및 제 4의 경사부(30h)의 중앙부에서 되돌리고, 도 10에 표시되는 권선어셈블리(41)를 제작한다.
이 권선어셈블리(41)에서는 제 1 내지 제 4의 직선부(30a~30d)가 소선(30)의 폭방향으로 소선(30)의 폭과 같은 피치 W로 4층으로 나란히 피치 p로 배열되어 있고, 그 한쪽에서 제 1의 턴부로서의 되돌려진 제 1의 경사부(30e)와 제 3의 턴부로서의 되돌려진 제 3의 경사부(30g)가 2렬로 되어 직선부의 배열방향으로 1슬롯 피치로 배열되어 있다.
한편, 다른쪽에서 제 2의 턴부로서의 되돌려진 제 2의 경사부(30f)와, 제 4의 턴부로서의 되돌려진 제 4의 경사부(30h)가 2층이 되어 직선부의 배열방향으로 1슬롯 피치로 배열되어 있다.
여기서, 인출선 및 중성점의 리드부가 권선어셈블리(41)의 제 4의 경사부 (30h)로 부터 외측으로 뻗어나와 있으나, 이들의 리드부는 소선(30)을 지그자그상으로 구부려 성형하는 공정에서 특정의 소선(30)을 반복해서 형성된다.
또, 사다리꼴형상의 슬롯(42a)이 소정의 피치(전기각으로 30도)로 형성된 자성재료인 SPCC재를 소정개수 적층하고, 그 외주부를 레이저용접해서 도 11에 표시하는 바와같이 직방체의 적층철심(42)를 제작한다.
그리고, 도 12의 (a)에 표시되는 바와같이 인슐레이터(19)가 적층철심(42)의 슬롯(42a)에 장착되고, 권선어셈블리(41)의 제 1 내지 제 4의 직선부(30a~30d)를 각 슬롯(42a)내에 겹쳐서 밀어넣는다. 이로써, 도 12의 (b)에 표시된 바와같이 권선어셈블리(41)가 적층철심(42)에 장착된다. 이때, 소선(30)의 직선부는 인슐레이터(19)에 의해 적층철심(42)과 절연되어 슬롯(42a)내에 직경방향으로 4개 나란히 수납되어 있다.
계속해서, 적층철심(42)을 둥굴게하고, 그 단면끼리를 접촉시켜서 용접하며, 도 12(c)에 표시된 바와같이 원통상의 고정자철심(15)을 얻는다.
그리고, 동일소선(30)의 단부끼를 결선해서 6슬롯 피치로 배열된 각 슬롯군에 권장된 제 1 및 제 2권선(31),(32)이 각각 주회당 2턴의 겹쳐감기의 권선을 형성한다. 계속해서, 먼저 설명한바와같이 권선어셈블리(41)의 각 리드부를 절단하고 브리지 결선한 후, 중성점을 결선해서 2조의 3상 교류권선(160)을 얻는다. 이로써, 2조의 3상 교류권선(160)으로 되는 고정자권선(16)를 고정자철심(15)에 권장해서 되는 고정자(8)가 얻어진다.
이와같이, 이 실시의 형태 1에 의하면 12개의 소선(30)을 1슬롯 피치로 동일평면상에 배열시키고, 도 6 및 도 7에 표시되는 지그자그상 패턴모양으로 구부려서 성형하고, 제 1 및 제 3의 경사부(30e),(30g)의 중앙부에서 같은방향으로 되돌려서 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결되어 있는 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)와, 제 4경사부(30h)에 의해 연결되어 있는 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 나선상으로 감겨진 통상체(40)를 형성하고, 계속해서 제 2 및 제 4의 경사부(30f) ,(30g)의 중앙부에서 되돌려서 권선어셈블리(41)를 형성하고 있으므로 6슬롯수마에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐 감기로 되는 권선어셈블리를 쉽게 제조할 수 가 있다. 또, 이렇게 제작된 권선어셈블리(41)를 사용하고 있으므로 권선어셈블리(41)를 고정자철심(15)에 권장함으로써 6상분의 고정자권선(161)이 고정자철심(15)에 권장되게 된다.
그래서, 다수의 세그멘트를 고정자철심의 슬롯에 삽입하고, 또 단부끼리를 하나하나 접합한다는 번잡한 작업이 필요치 않게 되고 조립성 및 작업성이 현저하게 향상되며, 양산성을 높일 수 가 있다. 또, 고정자권선의 턴수를 증가시키는 경우에는 다수의 권선어셈블리(41)를 겹쳐서 고정자철심(15)에 권장하는 것으로 쉽게 대응할 수 있다.
또, 코일엔드가 소선(30)의 턴부로 구성되므로 코일엔드군(16f),(16r)에서의 접합개소는 현저히 삭감된다. 이로써 코일엔드를 고정자철심(15)의 단면에서 여분으로 뻗어나오게 할 필요도 없고, 고정자(8)의 소형화가 도모된다. 또, 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 단락사고의 발생이 억제되므로 우수한 절연성이 얻어지는 동시에 높은 수율이 얻어진다. 더 나아가서는 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 내부식성의 저하를 억제할 수가 있다.
여기서 본원과의 비교를 위해 본 출원인이 먼저 일본국 특원평 2000-011704 호에 제안하고 있는 권선구조에 대해 설명한다.
도 13 은 일본국 특원평 2000-011704 호에 기재된 1상분의 고정저권선의 결선상태를 설명하는 평면도이다.
도 13 에서 1상분의 고정자권선(80)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제 1내지 제 4권선(81∼84)으로 구성되어 있다. 그리고, 제 1권선(81)은 하나의 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 1번지와 2번지를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제 2권선(82)은 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 2번지와 1번지를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제 3권선(83)은 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 3번지와 4번지를 교호로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제 4권선(84)은 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 4번지와 3번지를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다.
이로써 제 1내지 제 4권선(81∼84)은 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장해서 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.
또, 도시하지는 않았으나 소선(30)이 권장되는 슬롯(15a)를 하나씩 오프셋하여 6상분의 고정자권선(80)이 형성되어 있다.
그리고, 고정자철심(15)의 일단측에서 슬롯번호의 67번의 2번지에서 뻗어나오는 제 1권선(81)의 권선단(81b)과 슬롯번호의 61번의 3번지에서 뻗어나오는 제 3권선(83)의 권선단(83a)이 브리지 결선(인접번지 브리지 결선 C2-3되고 계속해서 슬롯번호의 61번의 2번지에서 뻗어나오는 제 2권선(82)의 권선단(82b)과, 슬롯번호의 55번의 3번지에서 뻗어나오는 제 4권선(84)의 권선단(84a)이 브리지 결선(인접번지 브리지 결선 C2-3되고, 또 슬롯번호의 61번의 1번지에서 뻗어나오는 제 1권선(81)의 권선단(81a)과 슬롯번호의 55번의 1번지에서 뻗어나오는 제 2권선의 권선단(82a)이 브리지 결선(동일번지 브리지 결선 C1-1)된다. 이로써, 제 1내지 제 4권선(81∼84)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자권선(80)이 형성된다.
이때, 슬롯번호의 67번의 4번지에서 뻗어나오는 제 3권선(83)의 권선단(83b)과 슬롯번호의 61번의 4번지에서 뻗어나오는 제 4권선(84)의 권선단(84b)이 1상의 고정자권선(80)의 인출선(Oa) 및 중성점(Na)이 된다.
이 비교예로서의 고정자권선(80)은 하나의 소선(30)을 6슬롯수 마다에 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 웨이브와인딩으로 권장된 1턴의 제 1내지 제 4권선(81∼84)으로 구성되어 있으므로 다수의 세그멘트를 고정자철심의 슬롯에 삽입하고, 또 단부끼리를 하나씩 접합한다는 번잡한 작업이 불필요하게 되고, 조립성 및 작업성이 현저하게 향상되며 양산성을 높일수가 있다.
또, 코일엔드가 소선(30)의 턴부로 구성되므로 코일엔드군에서의 접합개소는 현저하게 삭감된다. 이로써, 코일엔드를 고정자철심(15)의 단면으로부터 여분으로 뻗어나오게 할 필요도 없고 고정자의 소형화가 도모된다.
그러나, 이 고정자권선(80)은 하나의 소선(30)을 웨이브와인딩으로 권장해서되는 제 1 내지 제 4권선(81∼84)으로 구성되어 있으므로 제 1 내지 제 4권선 (81∼84)을 직렬에 접속하기위한 브리지 결선수가 3개소 필요하게 된다. 한편, 이 실시의 형태 1에 의한 고정자권선(161)은 하나의 소선(30)을 주회당 2턴의 겹쳐감기에 권장해서 되는 제 1 및 제 2권선(31),(32)으로 구성되어 있으므로 제 1권선 및 제 2권선(31),(32)을 직렬로 접속하는 브리지 결선수가 1개소로 충분하며 비교예에 비해서 결선작업성을 향상시킬 수가 있는 것을 알 수 있다. 또, 브리지 결선수가 삭감되고 결선부가 간소화됨으로써 코일엔드군(16r)의 원주방향의 요철(凹凸)에 기인하는 바람소리가 억제되고 저소음화가 도모된다. 또, 브리지 결선수가 삭감되고, 결선부가 간소화됨으로써 코일엔드군(16r)의 통풍저항이 작아지므로 그만큼 바람량이 증대해서 냉각효과가 향상된다.
실시의 형태 2
도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 프론트측 정면도이고, 도면에서 소선의 프론트측 배선을 실선으로 표시하고, 소선의 리어측 배선을 점선으로 표시하며, 소선의 결선부를 검은 동그라미로 표시하고 있다.
1상분의 고정자권선(161A)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제 1 및 제 2권선 (31),(32)으로 구성되어 있다.
그리고, 제 1권선(31)은 하나의 소선(30)이 (12m+1)번과 (12m+7)번의 슬롯 쌍에서 (12m+1)번의 슬롯(15a)의 일번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되고 계속해서 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 2번지에 리어측에서 프론트측으로 통과하게 되며, 그후 (12m+1)이 슬롯(15a)의 3번지에 프론트측에서 리어측에 통하게 되고, 또 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 4번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되어 주회전당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다. 여기서, m = 0, 1, 2 ····7이다. 한편, 제 2권선(32)은 하나의 소선(30)이 (12m+7)번과 {12(m+1)+1}번의 슬롯 쌍에서 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 1번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되고, 계속해서 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 2번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되며, 그후 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 3번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되고, 또 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 4번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되어 주회당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다. 여기서 97번의 슬롯는 1번의 슬롯에 상당한다. 이로써 제 1 및 제 2권선(31),(32)은 각각 하나의 소선을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고 또 주회당 2턴의 겹쳐감기로 권장해서 되는 권선을 구성하고 있다.
계속해서 1번의 슬롯(15a)의 1번지에서 프론트측으로 뻗어나오는 제 1권선(31)이 권선단과, 91번의 슬롯(15a)의 3번지에서 프론트측으로 뻗어나오는 제 2권선(32)의 권선단을 접합하고, 다시 1번의 슬롯(15a)의 2번지에서 프론트측으로 뻗어나오는 제 2 권선(32)의 권선단과, 91번지의 슬롯(15a)의 4번지에서 프론트측으로 뻗어나오는 제 1권선(31)의 권선단을 접합해서 제 1 및 제 2권선(31),(32)과 직렬로 접속된 4턴의 권선이 얻어진다.
그리고, 고정자철심(15)의 리어측에서 슬롯번호의 43번의 3번지와, 49번의 4번지를 뻗어나오는 제 2권선(32)의 턴부를 절단하고, 슬롯번호의 43번의 3번지에서 뻗어나오는 제 2권선(32)의 절단단(32a)과, 슬롯번호의 49번의 4번지에서 연출하는 제 2권선(32)의 절단선(32b)을 중성점(N) 및 인출선(O)으로 하는 4턴의 1상분의 고정자권선 (161A)이 형성된다.
이렇게 해서 소선(30)이 삽입되는 슬롯(15a)을 1슬롯씩 오프셋하여 고정자철심 (15)에 권장되고 또 결선되어 6상분의 고정자권선(161A)이 형성되어 있다.
이로써 도 15 및 도 16에 표시하는 바와같이 고정자철심(15)에 권장된 고정자권선(16A)을 구비한 고정자(8A)가 얻어진다. 또 도 15는 고정자를 리어측에서 본 사시도, 도 16은 고정자를 프론트측에서 본 사시도이고 각 도면에서 중성점 및 인출선은 생략되어 있다.
이 실시의 형태 2에 의한 고정자권선(16A)을 구성하는 각상의 고정자권선 (161A)은 각각 하나의 소선(30)이 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루고 또 12슬롯 피치로 배열된 각조의 슬롯 쌍에 순차로 1턴씩 감겨져서 주회당 2턴의 겹쳐감기로 형성되어 있으며, 또 6슬롯 마다에 1슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향에 내층과 외층을 교대로 채택하도록 형성된 제 1 및 제 2권선(31),(32)으로 구성되어 있다. 또 소선(30)은 각 슬롯(15a)내에 슬롯 깊이방향에 일렬에 4개씩 배열되어 있다. 그리고, 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)내의 다른층을 고정자철심(15)의 단면측에서 연결하는 소선(30)의 턴부가 코일엔드를 구성하고 있다.
따라서 이 실시의 형태 2에서도, 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.
이 실시의 형태 2에 의하면 제 1권선(31)의 권선단의 일단과 제 2권선(32)의 권선단의 타단을 접합하고, 또 제 2권선(32)의 권선단의 일단과 제 1권선(31)의 권선단의 타단을 접합함으로써 제 1 및 제 2권선(31),(32)을 직렬로 접속해서 4턴으로 형성되어 있다. 그래서, 상기 실시의 형태 1에서 제 1 및 제 2권선(31),(32)간을 브리지 결선하기위해 필요했던 제 1 및 제 2권선(31),(32)을 고정자철심(15)에 권장한후의 절단 접합공정이 불필요하게 된다. 즉 제 1 및 제 2권선(31),(32)을 고정자철심(15)에 권장한후 1상당 제 2권선(32)의 리어측으로 뻗어나오는 부분의 한장소를 절단하고 그 절단단을 중성점 및 인출선으로 하면 되고 작업성은 향상된다. 또 소선(30)의 되돌림부에서 구성되는 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되어 있는 코일엔드군을 리어측에 배치하고 있으므로 발열부품인 정류기(12)나, 레귤레이터(18)가 실장되어 있는 리어측의 통풍로의 통풍저항이 작아지고, 정류기(12)나 레귤레이터(18)를 효율적으로 냉각할 수 있다.
실시의 형태 3
도 17은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 정면도, 도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자를 리어측 및 프론트측에서 본 사시도이다. 또 도 17에서 소선의 리어측 배선을 실선으로 표시하고, 소선의 프론트측 배선을 점선으로 표시하며, 소선의 결선부를 검은 동그라미로 표시하고 있다. 또 도 18 및 도 19에서 중성점 및 인출선은 생략되어 있다.
도 17에서 1상분의 고정자권선(161B)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제 1 및 제 2 권선(31),(32)으로 구성되어 있다.
그리고, 제 1권선(31)은 하나의 소선(30)이 (12m+1)번과 (12m+7)번의 슬롯 쌍에서 (12m+1)번의 슬롯(15a)의 4번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 계속해서 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 1번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되며, 그 후, (12m+1)번의 슬롯(15a)의 2번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 또, (12m+7)번의 슬롯(15a)의 3번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되어 주회당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다. 여기서 m = 0, 1, 2 ····7이다.
한편, 제 2권선(32)은 하나의 소선(30)이 (12m+7)번과 {12(m+1)+1}번의 슬롯 쌍에서 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 4번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 계속해서 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 1번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되며, 그후 (12m+7)번의 슬롯(15a)의 2번지에 리어측에서 프론트측으로 통과되고, 또 {12(m+1)+1}번의 슬롯(15a)의 3번지에 프론트측에서 리어측으로 통과되어 주회당 2턴의 겹쳐감기로 구성되어 있다. 여기서 97번의 슬롯는 1번의 슬롯에 상당한다.
그리고, 1번의 슬롯(15a)의 1번지와 91번지의 슬롯(15a)의 2번지로부터 리어측으로 뻗어나오는 제 2의 권선(32)의 권선단의 양단을 접합하고, 1번의 슬롯 (15a)의 4번지와 91번의 슬롯(15a)의 3번지로부터 리어측으로 뻗어나오는 제 1의 권선(31)의 권선단의 양단을 접합하고 있다. 이로써, 제 1 및 제 2권선(31),(32)은 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기로 권장되어 되는 권선을 구성하고 있다.
그리고, 고정자철심(15)의 리어측에서 슬롯번호의 43번의 3번지와 49번의 4번지로 연결하는 제 1권선(31)의 턴부를 절단하고, 슬롯번호의 43번의 2번지와 49번의 1번지를 연결하는 제 2권선(32)의 턴부를 절단한다. 계속해서, 슬롯번호의 43번의 3번지에서 뻗어나오는 제 1권선(31)의 절단단(31a)과, 슬롯번호의 49번의 1번지로부터 뻗어나오는 제 2권선(32)의 절단단(32b)이 예를들면 아크용접에 의해 브리지 결선되어 제 1 및 제 2권선(31),(32)이 직렬로 접속된다. 이것으로 인해 4턴의 1상분의 고정자권선(161B)이 형성된다. 이때 슬롯번호의 43번의 2번지에서 뻗어나오는 제 2권선(32)의 절단단(32a)과 슬롯번호의 49번의 4번지에서 뻗어나오는 제 1권선(31)의 절단단(31b)이 고정자권선(161B)의 중성점(N) 및 인출선(O)이 된다.
이렇게 해서 소선(30)이 삽입되는 슬롯(15a)를 1슬롯씩 오프셋하여 고정자철심(15)에 권장되고, 다시 결선되어 6상분의 고정자권선(161B)이 형성되어 있다. 이로써, 도 18 및 도 19에 표시되는 바와같이 고정자철심(15)에 권장된 고정자권선(16B)을 구비한 고정자(8B)가 얻어진다.
이 실시의 형태 3에 의한 고정자권선(16B)을 구성하는 각상의 고정자권선 (161B)은 각각 하나의 소선(30)이 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루고, 또 12슬롯 피치로 배열된 각조의 슬롯 쌍에 순차 1턴씩 감겨져서 주회당 2턴의 겹쳐감기로 형성되어 있고 또 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 형성된 제 1 및 제 2권선(31),(32)으로 구성되어 있다. 또 소선(30)은 각 슬롯(15a)내에 슬롯 깊이방향으로 1렬에 4개씩 배열되어 있다. 그리고, 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)내의 다른층을 고정자철심(15)의 단면측에서 연결하는 소선(30)의 턴부가 코일엔드를 구성하고 있다. 따라서, 이 실시의 형태 3에서도 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.
이 실시의 형태 3에 의하면 소선(30)의 되돌림부에서 구성되는 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되어 있는 코일엔드군을 리어측에 배치하고 있으므로 발열부품인 정류기(12)나 레귤레이터(18)가 실장되어 있는 리어측의 통풍로의 통풍저항이 작게되고, 정류기(12)나 레귤레이터(18)를 효율적으로 냉각할 수가 있다.
계속해서, 고정자(8B)에 적용되는 권선어셈블리의 제조방법에 대해 도 20 내지 도 23을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
우선, 12개의 길이가 긴 소선(30)을 1슬롯 피치(p)로 평행하게 배열하고 동시에 동일 평면상에서 지그자그상으로 구부려서 형성한다. 이 지그자그상으로 구부려진 소선(30)군은 도 20 및 도 21에 표시된 바와같이 각각 슬롯(15a)의 홈 길이와 동등한 길이(10)를 갖는 제 1 내지 제 4의 직선부(30a)∼(30d)가 제 1 및 제 2의 직선부(30a),(30b)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽으로 6슬롯만큼(6p) 오프셋하여 제 1의 경사부(30e)에 의해 연결되고 제 2및 제 3의 직선부(30b),(30c)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽으로 6슬롯만큼(6p) 오프셋하여 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결되며, 제 3및 제 4의 직선부(30c),(30d)간을 소선(30)의 배열방향의 다른쪽으로 6슬롯만큼(6p) 오프셋하여 제 3의 경사부(30g)에 의해 연결되어 형성된 기본패턴을 인접한 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)간을 소선(30)의 배열방향의 한쪽으로 6슬롯만큼(6p) 오프셋하여 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결하도록 해서 소정수 반복하도록 형성되어 있다. 이때, 제 1 내지 제 4의 직선부(30a)∼(30d)의 각각의 간격은 11이고, 인접한 제 1 및 제 4의 직선부(30a),(30d)의 간격 12는 간격 11보다 크게 형성되어 있다.
계속해서, 도 20 및 도 21에 화살표로 표시된 바와같이 각 제 1 및 제 3의 경사부(30e),(30g)를 그 중심부에서 동일방향으로 되돌려서 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결된 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)와, 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결된 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 1면측과 타면측을 교대로 채택하도록 나선상태으로 감겨진 편평한 통상체(40B)를 성형한다. 이 통상체(40B)는 도 22에 표시된 바와같이 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결된 제 2 및 제 3의 직선부(30b) ,(30c)가 1면측에 1슬롯 피치로 배열되고, 또, 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결된 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 타면측에 1슬롯 피치로 배열되어 구성되어 있다.
계속해서 도 22에 표시된 바와같이 통상체(40B)의 일단부에서 6개의 제 3의 직선부(30d)를 중앙부 A에서 절단하고, 또 통상체(40B)의 타단부에서 6개의 제 2의 직선부(30c)를 중앙부 B에서 절단하며, 다른 소선(30)의 타단부와 함께 결선부를 형성하는 단말처리를 한다.
그후 도 22에 화살표로 표시된 바와같이 제 2의 직선부(30b)와 제 3의 직선부(30c)가 상대하도록 통상체(40B)를 1슬롯 피치로 배열된 제 2의 경사부(30f) 및 제 4의 경사부(30h)의 중앙부에서 되돌리고, 도 23에 표시되는 권선어셈블리(41B)를 제작한다.
이 권선어셈블리(41B)에서는 제 1 내지 제 4의 직선부(30a∼30d)가 소선(30)의 폭방향으로 소선(30)의 폭과 같은 피치 W로 4층으로 나란히 피치 p로 배열되어 있고, 그 한쪽에서 제 1의 턴부로서의 되돌려진 제 1의 경사부(30e)와 제 3의 턴부로서의 되돌려진 제 3의 경사부(30g)가 2렬이 되어 직선부의 배열방향으로 1슬롯 피치로 배열되어 있다. 한편, 다른쪽에서 제 2의 턴부로서의 되돌려진 제 2의 경사부(30f)와, 제 4의 턴부로서의 되돌려진 제 4의 경사부(30h)가 2층으로 되어 직선부의 배열방향으로 1슬롯 피치로 배열되어 있다. 여기서, 인출선 및 중성점의 리드부가 권선어셈블리(41B)의 제 2 및 제 3의 경사부(30e),(30g)로부터 외측으로 뻗어나오고 있으나, 이들의 리드부는 소선(30)을 지그자그상으로 구부려서 성형하는 공정에서 특정의 소선(30)을 풀어내서 형성된다.
그리고, 도 12의 (a)에 표시된 바와같이 인슐레이터(19)가 적층철심(42)의 슬롯(42a)에 장착되고 권선어셈블리(41B)의 제 1 내지 제 4의 직선부(30a)∼(30d)를 각 슬롯(42a)내에 겹쳐서 집어넣는다. 이로써, 도 12의 (b)에 표시된 바와같이 권선어셈블리(41B)가 적층철심(42)에 장착된다.
계속해서 적층철심(41B)을 둥굴게하고, 그 단면끼리를 접촉시켜서 용접하여 도 12(c)에 표시된 바와같이 원통상의 고정자철심(15)을 얻는다. 그리고, 같은 소선(30)의 단부끼리를 결선해서 6슬롯 피치로 배열된 각 슬롯군으로 권장된 제 1 및 제 2의 권선(31),(32)이 각각 주회당 2턴의 겹쳐감기의 권선을 형성한다. 계속해서 권선어셈블리(41B)의 각 리드부를 절단하고 브리지 결선한후 중성점을 결선해서 2조의 3상 교류권선을 얻는다.
이로인해 2조의 3상 교류권선으로 되는 고정자권선(16B)을 고정자철심(15)에 권장해서 되는 고정자(8B)가 얻어진다.
이와같이 이 실시의 형태 3에 의하면 12개의 소선(30)을 1슬롯 피치로 동일 평면상에 배열시키고 도 20 및 도 21에 표시되는 지그자그상 패턴으로 구부려서 성형하고, 제 1 및 제 3의 경사부(30e),(30g)의 중앙부에서 동일방향으로 되돌려서 제 2의 경사부(30f)에 의해 연결되어 있는 제 2 및 제 3의 직선부(30b),(30c)와, 제 4의 경사부(30h)에 의해 연결되어 있는 제 4 및 제 1의 직선부(30d),(30a)가 나선상으로 감겨진 통상체(40B)를 형성하며, 계속해서 제 2 및 제 4의 경사부 (30f),(30h)의 중앙부에서 되돌려져서 권선어셈블리(41B)를 형성하고 있으므로 6슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기가 되는 권선어셈블리를 쉽게 제조할 수가 있다.
또, 이와같이 제작된 권선어셈블리(41B)를 사용하고 있으므로 권선어셈블리 (41B)를 고정자철심(15)에 권장함으로써 6상분의 고정자권선(161)이 고정자철심 (15)에 권장되게 된다. 그래서, 다수의 세그멘트를 고정자철심의 슬롯에 삽입하고 또 단부끼리를 하나하나 접합한다는 번잡한 작업이 없어지고, 조립성 및 작업성이 현저하게 향상되며, 양산성을 높일 수가 있다. 또 고정자권선의 턴수를 증가시키는 경우에는 다수의 권선어셈블리(41)를 겹쳐서 고정자철심(15)에 권장함으로써 쉽게 대응할 수가 있다. 또 코일엔드가 소선(30)의 턴부에서 구성되므로 코일엔드군(16f),(16r)에서의 접합장소가 현저하게 삭감된다. 이로써 코일엔드를 고정자철심(15)의, 단면에서 여분으로 뻗어나오게 할 필요도 없고 고정자(8)의 소형화가 도모된다. 또 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 단락사고의 발생이 억제되므로 우수한 절연성이 얻어지는 동시에 고수율이 얻어진다. 나아가서는 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 내부식성의 저하를 억제할 수가 있다.
실시의 형태 4
도 24 및 도 25는 각각 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 교류발전기에서의 고정자를 리어측 및 프론트측에서 본 사시도, 도 26은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 교류발전기의 고정자의 제조방법에서의 권선어셈블리의 형성공정을 설명하는 도면이다. 또 도 24 및 도 25에서 중성점 및 인출선이 생략되어 있다.
이 고정자(8c)에서는 도 24 및 도 25에 표시하는 바와같이 소선(30)에 각 슬롯(15a)내에 슬롯 깊이방향으로 4개 나란히 수납되어 있다. 그리고 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루는 각조의 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯(15a)의 1번지에 수납되어 있는 소선(30)이 고정자철심(15)의 프론트측의 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯(15a)의 2번지에 수납되고 한쪽의 슬롯(15a)의 4번지에 수납되어 있는 소선(30)이 고정자철심(15)의 프론트측의 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯(15a)의 3번지에 수납되어 있다. 또 6슬롯 떨어져서 쌍을 이루는 각조의 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯(15a)의 4번지에 수납되어 있는 소선(30)이 고정자철심(15)의 리어측의 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯(15a)의 2번지에 수납되고 한편의 슬롯(15a)의 3번지에 수납되어 있는 소선(30)이 고정자철심(15)의 리어측의 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯(15a)의 1번지에 수납되어 있다.
이로인해 고정자권선(16c)은 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯 (15a)내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기로 권장해서 되는 다수의 권선으로 구성되어 있다.
그리고 고정자철심(15)의 프론트측의 슬롯외에서 되돌려진 소선(30)의 턴부가 직경방향으로 2렬로 되어 원주방향으로 배열되어 프론트측의 코일엔드군(16f)을 구성하고, 고정자철심(15)의 리어측의 슬롯외에서 되돌려진 소선(30)의 턴부가 1렬로 되어 원주방향으로 배열되어 리어측의 코일엔드군(16r)을 구성하고 있다. 또 다수의 권선이 일체로 형성되어 있는 권선어셈블리(41c)는 도 26에 표시된 바와같이 제 1 내지 제 2의 직선부(30a∼30d)가 나선상으로 감겨진 통상체(40c)를 제 2 및 제 4의 경사부(30f),(30h)의 중앙부에서 되돌려져서 성형된다.
또 다른 구성은 상기 각 실시의 형태와 같이 구성되어 있다.
따라서, 이 실시의 형태 4에서도 상기 각 실시의 형태와 같은 효과가 얻어진다. 또 이 실시의 형태 4에 의하면 소선(30)의 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되어 코일엔드군(16f)을 구성하고 소선(30)의 턴부가 1렬로 되어 원주방향으로 배열되어 코일엔드군(16r)을 구성하고 있으므로 양 코일엔드군(16f) ,(16r)의 축방향 높이를 낮게할 수가 있다. 이로써 상기 각 실시의 형태에 비해, 코일의 리엑턴스가 더욱 적어지고, 출력을 향상시킬 수 있는 동시에 통풍저항이 더욱 저감해서 바람소음이 개선된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 16극의 자극수에 대해 고정자의 슬롯수를 96슬롯으로 하였으나, 12극의 자극수에 대해서는 3상으로 72개의 슬롯, 20극의 자극수에 대해서는 120의 슬롯을 채용해도 된다. 또 매극 매상 1인 경우는 16극의 자극수로 슬롯수48, 12극의 자극수로 슬롯수36,20극의 자극수로 슬롯수 60이라도 된다.
이경우 매극 매상당의 슬롯수가 X의 Y상 권선으로 하면 고정자권선을 구성하는 소선의 개수는 2XY가 되고, 권선어셈블리를 구성하는 제 1 내지 제 4의 직선부는 각각 2XYp의 피치로 배열되며, 제 1의 직선부와 제 2의 직선부와의 배열방향에서의 시프트량은 XYp가 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 4턴의 것에 대해 설명하고 있으나, 다시 저속출력이 요구되는 경우는 8턴으로 해도 된다. 이 경우에도 2조의 권선어셈블리 (41),(41B)를 직경방향으로 나란히하여 고정자철심(15)에 삽입하는 것만으로 대응할 수 있다. 또 6턴의 경우에는 권선어셈블리(41),(41B)와 비교예에서 표시한 권선어셈블리를 직경방향으로 나란히 해서 고정자철심(15)에 삽입하는 것만으로 대응할 수가 있다.
본 발명은, 이상과 같이 구성되어 있으므로 아래에 기재되는 바와같은 효과를 나타낸다.
본 발명에 의하면 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 다수형성된 원통상의 고정자철심 및 이 고정자철심에 장착된 고정자권선을 갖는 고정자와, 상기 고정자철심의 내주측에 배치되고 회전 원주방향에 따라 N,S극을 형성하는 회전자를 구비한 교류발전기에서 상기 고정자권선은 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기가 되도록 권장해서 되는 다수의 권선을 갖고 있다. 이로써 브리지 결선수가 삭감되고 결선부가 간소화되므로 코일엔드의 축방향 높이를 낮게할 수 있고 또 코일엔드에서의 용접장소를 삭감할 수 있으며, 출력, 바람소음 및 자기소음의 악화를 억제할 수 있고 냉각성도 향상되는 교류발전기가 얻어진다.
또, 상기 권선을 구성하는 상기 소선은 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 제 1층, 제 2층, 제 3층 및 제 4층을 채택하도록 4개 나란히 수납되고, 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 직경방향으로 2렬이 되어 원주방향으로 배열되고, 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 축방향으로 2층이 되어 원주방향으로 배열되어 있으므로 고정자철심의 일단측에서의 코일엔드의 축방향 높이를 낮게 할 수 있고 출력을 향상시킬 수 있는 동시에 바람소음을 저감할 수 있다.
또, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 각 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되고 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되며, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되어 있으므로 간이한 구성으로 고정자권선을 실현할 수가 있다.
또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고, 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 한쪽의 소선의 양단부가 접합되어 하나의 권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 양단부가 접합되어 또 하나의 권선을 구성하며, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외에 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 브리지 결선되어 상기 2개의 권선이 직렬로 접속된 1상분의 고정자권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측으로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측으로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선이 상기 1상분의 고정자권선의 중성점과, 인출선을 구성하고 있으므로 1상의 고정자권선당의 브리지 결선수가 1이 되고, 결선작업성을 향상시킬 수가 있다. 또 브리지 결선부에 기인하는 코일엔드군의 원주방향에서의 요철(凹凸)이 적어지고 바람소리의 악화를 억제할 수 있는 동시에 통풍저항이 작아지며 냉각효과가 향상된다.
또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외에 뻗어나오는 한쪽의 소선의 단부가 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 단부에 접합되고, 또 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선의 단부가 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선의 단부에 접합되어 2개의 권선이 직렬로 접속된 1상분의 고정자권선을 구성하고, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 상기 1상분의 고정자권선의 중성점 및 인출선을 구성하고 있으므로 1상의 고정자권선의 브리지 결선이 없고 결선작업성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 브리지 결선부에 기인하는 코일엔드군의 원주방향에서의 요철(凹凸)이 없어지고 바람소리의 악화를 더 억제할 수 있는 동시에 통풍저항이 작아지며 냉각효과가 더욱 향상된다. 또 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 각 슬롯 쌍에서 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되고, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되며, 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에 수납되고 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에 수납되어 있는 상기 소선이 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에 수납되어 있으므로 간단한 구성으로 고정자권선을 실현할 수가 있다.
또, 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 배열되어 있는 슬롯군으로 되는 각 슬롯조에 2개씩 권장되고 상기 각 슬롯조에 권장되어 있는 2개의 상기 소선은 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 4층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 한쪽의 소선의 양단부가 접합되어 하나의 권선을 구성하고, 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 2층 및 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 타단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 다른쪽의 소선의 양단부가 접합되어 또 하나의 권선을 구성하며, 소정 슬롯수 떨어져서 쌍을 이루는 다른 하나의 상기 슬롯 쌍에서 상기 한쪽의 슬롯내의 상기 제 3층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선과 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 1층에서 상기 고정자철심의 일단면측의 슬롯외로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선이 브리지 결선되어 상기 2개의 권선이 직렬로 접속되어 1상분의 고정자권선을 구성하고, 상기 한쪽의 상기 제 2층에서 상기 고정자철심의 일단면측으로 뻗어나오는 상기 한쪽의 소선과, 상기 다른쪽의 슬롯내의 상기 제 4층에서 상기 고정자철심의 일단면측으로 뻗어나오는 상기 다른쪽의 소선이 상기 1상분의 고정자권선의 중성점 및 인출선을 구성하고 있으므로 1상의 고정자권선당의 브리지 결선수가 1이 되고 결선작업성을 향상할 수가 있다.
또, 브리지 결선부에 기인하는 코일엔드군의 원주방향에서의 요철(凹凸)이 적어지고 바람소리의 악화를 억제할 수 있는 동시에 통풍저항이 작아지고 냉각효과가 향상된다. 또 상기 권선을 구성하는 상기 소선은 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 제 1층, 제 2층, 제 3층 및 제 4층을 채택하도록 4개 나란히하여 수납되고 상기 고정자철심의 일단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 직경방향으로 2렬로 되어 원주방향으로 배열되고, 상기 고정자철심의 타단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 형성되는 상기 소선의 턴부가 원주방향으로 1렬로 배열되어 있으므로 고정자철심의 양단면측에서의 코일엔드의 축방향 높이를 낮게할 수 있고 출력을 향상시킬 수 있는 동시에 바람소음을 저감시킬 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n - p 의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고 또 상기 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 2의 직선부와 상기 제 2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고 또 상기 제 2의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 3의 직선부와, 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고 또 상기 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과, 이 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 이 제 2의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2의 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p분 시프트해 있는 상기 제 4의 직선부의 일단을 연결하는 제 3의 턴부와 상기 제 4의 직선부의 타단과, 이 제 4의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 1의 직선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부려서 성형되고 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어 상기 제 1내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행으로 배열되고, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와, 상기 제 3 및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행하게 배열되며, 또 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단끼리를 연결하는 상기 제 2의 턴부와 상기 제 4 및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 구비하였으므로 양산성이 우수하고 소형화가 가능한 고정자권선을 실현할 수 있는 권선어셈블리가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n·p의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 2의 직선부와, 상기 제 2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 2의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 3의 직선부와 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 3의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과 이 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 이 제 2의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2의 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과, 이 제 3의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 4의 직선부의 일단을 연결하는 제 3의 턴부와, 상기 제 4의 직선부의 타단과, 이 제 4의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 1의 직선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부려서 성형되고, 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어 상기 제 1내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행하게 배열되며, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와, 상기 제 3및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어, 피치 p에서 평행하게 배열되고, 또 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 2의 턴부와, 상기 제 4및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 구비하였으므로, 양산성이 우수하고 소형화가 가능한 고정자권선을 실현시킬 수 있는 권선어셈블리가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면 직선상의 소선을 동일 평면상에 피치 p로 평행하게 2n개 배열하는 공정과, 상기 소선권을 동일 평면상에서 구부림으로써 길이 10의 제 1의 직선부, 이 제 1의 직선부에 길이 11의 제 11의 경사부를 통해서 연결되고, 이 제 1의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 2의 직선부, 이 제 2의 직선부의 길이 11의 제 2의 경사부를 통해 연설되며, 이 제 2의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 다른쪽에 n-p만큼 시프트하는 길이 10의 제 3의 직선부 및 이 제 3의 직선부에 길이 11의 제 3의 경사부를 통해서 연설되고, 이 제 3의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 1의 제 4의 직선부로 되는 기본패턴을 길이 11보다 긴 길이 12의 제 4의 경사부에 의해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트 시켜서 소정수 반복하는 지그자그상 패턴을 형성하는 공정과, 상기 지그자그상 패턴으로 형성된 상기 소선군을 상기 제 1 및 제 3의 경사부의 중앙부에서 같은방향으로 되돌림으로써, 상기 제 2의 경사부에 의해 연결된 상기 제 2및 제 3의 직선부와, 상기 제 4의 경사부에 의해 연결된 상기 제 1및 제 4의 직선부가 일면측과, 타면측을 교대로 채택하도록 나선상으로 감겨진 편평한 통상체를 형성하는 공정과, 상기 제 2의 직선부와 상기 제 3의 직선부가 상대하도록 상기 통상체를 상기 제 2 및 제 4의 경사부의 중앙부에서 동일방향으로 되돌림으로써 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행하게 배열되며 상기 제 1 및 제 3의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행하게 배열되고, 또 상기 제 2 및 제 4의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 형성하는 공정을 가지므로 소형화가 가능한 고정자권선을 실현할 수 있는 권선어셈블리를 우수한 양산성으로 제조할 수 있는 권선어셈블리의 제조방법이 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면 직선상의 소선을 동일 평면상에 피치 p로 평행하게 2n개 배열하는 공정과 상기 소선군을 동일 평면상에서 구부림으로써 길이 10의 제 1의 직선부, 이 제 1의 직선부에 길이 11의 제 1의 경사부를 통해서 연설되고, 이 제 1의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 2직선부, 이 제 2의 직선부에 길이 11의 제 2의 경사부를 통해서 연설되며, 이 제 2의 직선부에 대해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 10의 제 3의 직선부 및 이 제 3의 직선부에 길이 11의 제 3의 경사부를 통해서 연설되고, 이 제 3의 직서부에 대해 상기 소선의 배열방향의 다른쪽에 n·p만큼 시프트하는 길이 1의 제 4의 직선부로된 기본패턴을 길이 11보다 긴 길이 12의 제 4의 경사부에 의해 상기 소선의 배열방향의 한쪽에 n·p만큼 시프트 시켜서 소정수 반복하는 지그자그상 패턴을 형성하는 공정과, 상기 지그자그상 패턴으로 형성된 상기 소선군을 상기 제 1 및 제 3의 경사부의 중앙부에서 동일방향으로 되돌림으로써 상기 제 2의 경사부에 의해 연결된 상기 제 2 및 제 3의 직선부와, 상기 제 4의 경사부에 의해 연결된 상기 제 1 및 제 4의 직선부가, 일면측과 타면측을 교대로 채택하도록 나선상으로 감겨진 편평한 통상체를 형성하는 공정과, 상기 제 2의 직선부와, 상기 제 3의 직선부가 상대하도록 상기 통상체를 상기 제 2 및 제 4의 경사부의 중앙부에서 동일방향으로 되돌림으로써 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행하게 배열되며 상기 제 1 및 제 3의 경사부를 되돌려서 형성되는 상기 소선의 턴부가 2렬이 되어 피치 p에서 평행하게 배열되며, 또, 상기 제 2 및 제 4의 경사부를 되돌려서 형성된 상기 소선의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 형성하는 공정을 가지므로 소형화가 가능한 고정자권선을 실현할 수 있는 권선어셈블리를 우수한 양산성으로 제조할 수 있는 권선어셈블리의 제조방법이 얻어진다.
Claims (3)
- 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향으로 소정피치로 다수형성된 원통상의 고정자철심 및 이 고정자철심에 장착된 고정자권선을 갖는 고정자와, 상기 고정자철심의 내주측에 배치되고, 회전원주방향을 따라 NS극을 형성하는 회전자를 구비한 교류발전기에서 상기 고정자권선은 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하고, 또 주회당 2턴의 겹쳐감기가 되도록 권장된 권선을 갖는 것을 특징으로 하는 교류발전기.
- 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n·p의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 1의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 2의 직선부와, 상기 제 2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 2의 직선부의 배열방향의 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 3의 직선부와, 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과, 이 제 1의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 제 2의 직선부의 배열방향 후방에 n·p만큼 시프트해 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2의 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과, 이 제 3의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 4의 직선부의 일단을 연결하는 제 3의 턴부와, 상기 제 4의 직선부의 타단과, 이 제 4의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 1의 직선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부려져서 성형되고, 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어 상기 제 1내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행하게 배열되고, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와, 상기 제 3 및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행하게 배열되며, 또 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 2의 턴부와, 상기 제 4 및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 구비한 것을 특징으로 하는 교류발전기의 권선어셈블리.
- 권선은 연속선으로 되는 하나의 소선을 2n·p의 피치로 배열된 제 1의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 1의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 2의 직선부와, 상기 제 2의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 2의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 3의 직선부와, 상기 제 3의 직선부의 폭방향의 한쪽에 W만큼 시프트하고, 또 상기 제 3의 직선부의 배열방향 후방에 n·p만큼 시프트해서 2n·p의 피치로 배열된 제 4의 직선부와, 상기 제 1의 직선부의 일단과, 이 제 1의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 2의 직선부의 일단을 연결하는 제 1의 턴부와, 상기 제 2의 직선부의 타단과, 이 제 2의 직선부의 배열방향 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 3의 직선부의 타단을 연결하는 제 2의 턴부와, 상기 제 3의 직선부의 일단과, 이 제 3의 직선부의 배열방향 후방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 4의 직선부의 일단을 연결하는 제 3의 턴부와, 상기 제 4의 직선부의 타단과, 이 제 4의 직선부의 배열방향의 전방에 n·p만큼 시프트하고 있는 상기 제 1의 직선부의 타단을 연결하는 제 4의 턴부를 갖는 패턴으로 구부려서 성형되고, 상기 권선이 p의 피치로 2n개 배열되어 상기 제 1 내지 제 4의 직선부가 4층이 되어 피치 p로 평행으로 배열되며, 상기 제 1 및 제 2의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 1의 턴부와, 상기 제 3 및 제 4의 직선부의 일단부끼리를 연결하는 상기 제 3의 턴부가 2렬이 되어 피치 p로 평행하게 배열되고, 또 상기 제 2 및 제 3의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 2턴부와, 상기 제 4 및 제 1의 직선부의 타단부끼리를 연결하는 상기 제 4의 턴부가 2층이 되어 피치 p로 평행하게 배열된 권선군을 구비한 것을 특징으로 하는 교류발전기의 권선어셈블리.
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