KR101319500B1 - Methed for manufacturing of stator and electric motor having thereof, electric vechile having electric motor - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 고정자의 제조 방법 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량에 관한 것이다. 본 발명은, 헤어핀 코일을 제작하는 공정과 그 코일을 고정자코어에 삽입한 후 결선하는 공정을 규격화하여 헤어핀 코일을 갖는 고정자의 양산성을 높일 수 있다. 또, 헤어핀 코일을 제작함에 있어 절곡부위에서의 절연층 손상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 코일의 불량률을 줄이는 동시에 이를 채용한 전동기 및 전기차량의 성능을 높일 수 있다. The present invention relates to a method for manufacturing a stator and an electric vehicle having the same, and an electric vehicle having the motor. The present invention can increase the mass productivity of a stator having a hairpin coil by standardizing a step of manufacturing the hairpin coil and a step of inserting the coil into the stator core and then connecting the coil. In addition, in manufacturing the hairpin coil, it is possible to prevent damage to the insulation layer at the bent portion in advance, thereby reducing the failure rate of the coil and increasing the performance of the electric motor and the electric vehicle employing the same.
Description
본 발명은 고정자의 제조 방법 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기기계에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a stator, an electric motor having the same, and an electric machine having an electric motor.
주지된 바와 같이, 알터네이터(alternator) 또는 제너레이터(generator)와 같은 발전기와 전동기(이하, "전기기계"라고 통칭함)는 고정자 및 이 고정자에 대해 상대 운동하는 가동자를 구비하여 구성될 수 있다.As is well known, generators and electric motors (hereinafter referred to as "electric machines"), such as alternators or generators, may be constructed with stators and movers that move relative to the stators.
상기 전기기계의 고정자는 복수의 슬롯(slot)을 구비한 고정자코어와, 상기 슬롯에 권선되는 고정자권선을 구비할 수 있다. The stator of the electric machine may have a stator core having a plurality of slots and a stator winding wound around the slot.
상기 고정자권선은 통상 비교적 얇은 직경의 와이어(코일)를 상기 고정자코어의 슬롯 내부에 다수 회 권선하는 방법에 의해 구성될 수 있다.The stator winding may be constructed by a method of winding a relatively thin diameter wire (coil) a plurality of times inside the slot of the stator core.
하지만, 상기와 같은 종래의 고정자 권선 방법은, 슬롯에 대한 도체(코일)의 점유 면적(단면적) 비율이 상대적으로 작아지기 때문에 운전 효율이 저하될 수 있다.However, in the conventional stator winding method as described above, since the ratio of the occupied area (cross-sectional area) of the conductor (coil) to the slot is relatively small, the operation efficiency may be reduced.
이러한 점을 고려한 것으로, 대략 "U"형상을 가지는 소위 헤어핀(hair pin)이라고 하는 세그먼트도체(segment conductor, 이하 코일로 약칭함)를 고정자코어의 슬롯에 축방향을 따라 일측에서 타측으로 삽입하고, 상기 고정자코어의 타측으로 돌출된 상기 코일의 단부를 미리 설정된 방식(patten)으로 연결하는 "자동차용 알터네이터(ALTERNATOR FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE)"가 미국 특허 공보 특허번호 US 6,198,190(공고일: 2001.03.06)에 개시되어 있다.In consideration of this point, a segment conductor (hereinafter, referred to as a coil) having a substantially "U" shape, is inserted from one side to the other in the slot of the stator core along the axial direction. ALTERNATOR FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE, which connects the end of the coil protruding to the other side of the stator core in a preset manner, is disclosed in US Patent Publication No. US 6,198,190 (published date: 2001.03.06). Is disclosed.
상기와 같은 "자동차용 알터네이터"를 포함한 종래의 고정자 권선 방법은 고정자코어의 일측에서 타측으로 상기 코일들을 차례로 삽입하고, 상기 고정자코어의 타측으로 돌출된 코일의 단부를 고정자코어의 축방향으로 연장되게 절곡하여 서로 연결하는 것이었다. In the conventional stator winding method including the above-described "automotive alternator", the coils are sequentially inserted from one side of the stator core to the other side, and the ends of the coils protruding to the other side of the stator core extend in the axial direction of the stator core. It was bending and connecting to each other.
본 발명의 목적은, 헤어핀 형상의 코일을 제작하여 고정자코어에 삽입한 후 절연공정을 시행하는 일련의 고정자 제조 방법을 규격화하여 양산성을 높일 수 있는 고정자의 제조 방법 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량을 제공하려는데 있다.An object of the present invention is to prepare a stator manufacturing method of manufacturing a stator core that manufactures a hairpin-shaped coil and inserts it into a stator core, and then performs an insulation process, and to increase the mass productivity. It is to provide an electric vehicle equipped.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 코일들의 중간부위를 각각 절곡하여 형성하는 1차 포밍하는 단계; 1차 포밍된 코일들을 고정자의 슬롯에 삽입하는 단계; 상기 고정자의 슬롯에 삽입된 코일들의 양단을 각각 절곡하여 형성하는 2차 포밍하는 단계; 및 2차 포밍된 코일들의 양단을 각각 결선하는 단계;로 진행하는 고정자의 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, the first step of forming the bending of the intermediate portion of each coil; Inserting the primary formed coils into the slots of the stator; Forming a secondary by bending both ends of the coils inserted into the slots of the stator; And connecting both ends of the secondary-formed coils, respectively.
또, 외함; 상기 외함의 내부에 배치되는 고정자; 및 상기 고정자에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자;를 포함하고, 상기 고정자는 상기한 제조 방법에 의해 제조되는 전동기가 제공된다. In addition, an enclosure; A stator disposed inside the enclosure; And a rotor rotatably disposed with respect to the stator, wherein the stator is provided with an electric motor manufactured by the manufacturing method described above.
또, 차량바디; 상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및 상기 차량바디에 구비되고 상기 배터리에 연결되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 상기 전동기;를 포함하고, 상기 전동기는 상기한 제조 방법에 의해 제조되는 고정자를 갖는 전기차량이 제공된다. In addition, a vehicle body; A battery provided in the vehicle body; And an electric motor provided at the vehicle body and connected to the battery to provide a driving force to the vehicle body, wherein the electric motor is provided with an electric vehicle having a stator manufactured by the manufacturing method described above.
본 발명에 의한 고정자의 제조 방법 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량은, 헤어핀 코일을 제작하는 공정과 그 코일을 고정자코어에 삽입한 후 결선하는 공정을 규격화하여 헤어핀 코일을 갖는 고정자의 양산성을 높일 수 있다. 또, 헤어핀 코일을 제작함에 있어 절곡부위에서의 절연층 손상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 코일의 불량률을 줄이는 동시에 이를 채용한 전동기 및 전기차량의 성능을 높일 수 있다. The manufacturing method of a stator according to the present invention, an electric motor having the same, and an electric vehicle provided with the motor, standardize a process of manufacturing a hairpin coil and a process of inserting the coil into a stator core and then connecting the coil to a stator having a hairpin coil. Mass production can be improved. In addition, in manufacturing the hairpin coil, it is possible to prevent damage to the insulation layer at the bent portion in advance, thereby reducing the failure rate of the coil and increasing the performance of the electric motor and the electric vehicle employing the same.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차량를 개략적으로 보인 구성도,
도 2는 도 1의 전동기를 보인 단면도,
도 3은 도 2의 전동기의 고정자를 보인 요부사시도,
도 4는 도 2의 코일을 보인 사시도,
도 5는 도 3의 전동기의 고정자권선의 연결상태를 설명하기 위한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 고정자의 제조 과정에 대한 일례를 보인 블록도,
도 7은 도 6에 따른 제조 과정에서 2차 포밍을 위한 트위스터의 구성을 보인 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 고정자의 제조 과정에 대한 다른 실시예를 보인 블록도.1 is a schematic view showing an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing the electric motor of FIG.
3 is a yab perspective view showing a stator of the electric motor of FIG.
4 is a perspective view showing the coil of FIG.
5 is a schematic view for explaining a connection state of the stator winding of the electric motor of FIG.
Figure 6 is a block diagram showing an example of the manufacturing process of the stator according to the present invention,
7 is a schematic view showing the configuration of a twister for secondary forming in the manufacturing process according to FIG.
8 is a block diagram showing another embodiment of the manufacturing process of the stator according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 고정자의 제조 방법 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량의 일실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a stator manufacturing method according to the present invention, an electric motor having the same, and an electric vehicle having an electric motor will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량은, 차량바디(110)와, 상기 차량바디(110)에 구비되는 배터리(125)와, 상기 차량바디(110)에 구비되어 상기 차량바디(110)에 구동력을 제공하는 전동기(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, an electric vehicle having an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 차량바디(110)의 상부영역에는 탑승공간(미도시)이 구비되고, 상기 차량바디(110)의 전,후 영역 양측에는 주행이 가능하게 복수의 휠(115)이 구비될 수 있다. 그리고 상기 차량바디(110)와 휠(115)의 사이에는 주행시 발생하는 진동 및 충격을 완화할 수 있게 현가장치(120)가 마련될 수 있다.A boarding space (not shown) may be provided in an upper region of the
상기 차량바디(110)에는 전원을 공급하기 위한 배터리(125)가 구비될 수 있다. 상기 배터리(125)는 충전이 가능하게 2차 전지로 구성될 수 있다.The
상기 차량바디(110)에는 상기 휠(115)에 구동력을 제공하는 전동기(140)가 구비되고, 상기 배터리(125)와 전동기(140)에 각각 연결되는 인버터장치(130)가 구비될 수 있다. The
상기 인버터장치(130)는 배터리(125)에서 제공된 직류 전원을 상기 전동기(140)의 구동에 적합한 구동 전원으로 변환한 후 상기 구동 전원을 상기 전동기(140)에 제공할 수 있다. The
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전동기(140)는 내부에 수용공간을 형성하는 외함(141)과, 상기 외함(141)의 내부에 배치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기계의 고정자(160)와, 상기 고정자(160)에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자(150)가 포함될 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 외함(141)은 예를 들면 양측이 개방된 원통 형상으로 구성될 수 있다.The
상기 외함(141)의 양단부에는 커버 또는 브래킷(145)이 구비될 수 있다. 상기 브래킷(145)은 상기 외함(141)의 단부에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 상기 브래킷(145)에는 상기 회전자(150)의 회전축(157)을 회전가능하게 지지하는 베어링(147)이 구비될 수 있다. Covers or
상기 회전자(150)는 회전자코어(151)와, 상기 회전자코어(151)에 구비되는 마그넷(155)을 구비할 수 있다. The
상기 회전자코어(151)에는 상기 회전축(157)이 결합될 수 있게 축공(154)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 회전자코어(151)는 예를 들면, 상기 축공(154)이 형성된 복수의 전기강판(152)을 절연 적층하여 구성될 수 있다. A
상기 회전자코어(151)의 외면에는 상기 마그넷(155)이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 회전자(150)는 상기 회전자코어(151)에 축방향으로 마그넷(미도시)이 삽입되게 구성될 수도 있다. The
한편, 상기 전기기계의 고정자(160)는, 복수의 슬롯(165)을 구비한 고정자코어(161)와, 상기 슬롯(165)에 권선되는 고정자권선(170)을 구비하여 구성될 수 있다. The
상기 고정자코어(161)에는 상기 회전자(150)가 회전 가능하게 수용될 수 있게 회전자수용공간(164)이 형성되고, 상기 회전자수용공간(164)의 원주방향을 따라 복수의 슬롯(165) 및 티스(166)가 구비될 수 있다.A rotor
상기 슬롯(165)과 티스(166)는 상호 교호적으로 배치될 수 있다. The
상기 고정자코어(161)는, 예를 들면, 상기 회전자수용공간(164), 상기 슬롯(165) 및 티스(166)가 형성된 전기강판(162)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. The
한편, 상기 고정자권선(170)은, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정자코어(161)의 일측에서 상기 슬롯(165)에 축방향으로 삽입되어 타측에서 양단이 결선되는 복수의 코일(171)로 이루어질 수 있다. 상기 코일은 도면으로 도시하지는 않았으나 상기 고정자코어(161)의 타측에서 코일(171)의 양측 단부 사이에 개재되어 두 단부를 연결하는 연결도체를 구비하여 구성될 수도 있다On the other hand, the
상기 코일(171)은 사각형 단면의 도체로 각각 형성될 수 있다. 그리고 상기 코일(171)은 동선으로 된 도체(171a)와, 상기 도체(171a)의 외주면에 바니시 등으로 절연 코팅된 절연층(171b)으로 이루어진다.The
상기 코일(171)은 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 일정 간격 이격 배치되는 2개의 레그(173)와, 상기 2개의 레그(173)를 연결하는 연결부(175)를 구비할 수 있다.As illustrated in FIG. 4, the
상기 코일(171)의 두 레그(173)는 상기 고정자코어(161)의 축방향(또는 회전축(157)의 길이방향)을 따라 일측에서 삽입되어 타측으로 돌출될 수 있는 길이로 형성될 수 있다. The two
상기 코일(171)의 두 레그(173)는 미리 설정된 간격으로 서로 이격되게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 코일(171)의 두 레그 사이의 간격은 상기 고정자코어(161)의 3 슬롯 간격(피치)으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 코일(171)의 일측의 레그(173)가 제1 슬롯에 삽입될 경우 타측의 레그(173)는 세 번째 슬롯인 제4 슬롯에 삽입 결합될 수 있다. 여기서, 상기 코일(171)의 두 레그(173) 사이의 간격은 적절히 조절될 수 있다. The two
상기 각 코일(171)은 상기 고정자코어(161)의 동일한 슬롯(165)의 내부에 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 서로 이격되게 수용될 수 있다. The
본 실시예에 따른 전기기계의 고정자(160)는 슬롯(165)의 내부에 짝수의 코일(171)이 삽입되게 구성된 경우를 예시하고 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이, 상기 고정자코어(161)의 각 슬롯(165)의 내부에 짝수, 구체적으로 4개의 코일(171)이 각각 삽입되어 반경방향을 따라 서로 이격 배치된 제1 레이어(layer) 내지 제4 레이어를 형성하는 경우를 설명한다. The
상기 각 코일(171)의 두 레그(173)는 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 서로 다른 원주상에 배치되게 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 코일(171)의 일측의 레그(173)가 상기 제1 슬롯의 제1 레이어에 배치되고, 타측의 레그(173)는 상기 제4 슬롯의 제2 레이어에 배치될 수 있다. The two
상기 각 코일(171)의 두 레그(173)의 단부는 서로 결선되도록 용접하여 연결될 수 있다. Ends of the two
한편, 상기와 같은 본 실시예에 의한 고정자의 제조 방법은 다음과 같다.On the other hand, the manufacturing method of the stator according to the present embodiment as described above is as follows.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 사각단면의 동선으로 된 도체(171a)의 외주면에 바니시(vanish)와 같은 절연층(171b)을 코팅하여 코일(171)을 형성한다.(S11) 이때, 상기 도체(171a)는 바니시액이 담긴 용기에 일정 시간 동안 담가 절연액이 도체에 코팅되도록 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 6, first, the
다음, 절연층(171b)이 코팅된 코일(171)을 일정 길이로 절단한다.(S12) 여기서, 상기 코일(171)은 스토퍼(미도시)를 이용하여 일정 길이를 설정하고 레일(미도시)을 이용하여 코일(171)을 이동시킨 후 커터(미도시)를 이용하여 코일(171)을 절단한다. 레일을 이용함에 따라 코일이 꼬이지 않고 직선 형태로 이동하게 될 수 있다.Next, the
다음, 절단된 코일(171)의 양단을 지그(미도시)에 넣어 절연층(171b)을 일정 길이만큼 탈피시킨다.(S13) 지그는 사각띠 모양의 커터가 구비되어 그 사각띠 모양의 커터에 코일을 일정 깊이만큼 삽입하면서 상기 절연층(171b)이 탈피되도록 할 수 있다.Next, both ends of the
다음, 절연층(171b)이 탈피된 코일(171)의 양단을 브러싱장치(brushing machine)(미도시)를 이용하여 탈피 과정에서 발생되는 버(burr)를 제거하거나 모서리부를 갈아 완만하게 한다.(S14) 브러싱공정은 탈피공정과 동시에 이루어지도록 할 수도 있다.Next, both ends of the
다음, 상기 코일(171)을 고정측 헤어핀 지그(hairpin jig)에 올려 놓고 가동측 헤어핀 지그로 눌러 상기 코일의 중간부위가 2차원으로 1차 절곡되도록 한다.(S15) 이때, 상기 코일의 절곡부위는 고정측 헤어핀 지그에 구비되는 기준홈 등을 이용할 수 있다.Next, the
다음, 1차 절곡된 코일(171)을 프레스 지그(press jig)(미도시)에 넣고 상기 코일(171)의 양단을 3차원으로 비틀어 2차 절곡한다.(S16) 이때, 상기 코일의 중간점(즉, 1차 절곡된 부위)양단은 서로 다른 원주상(또는, 서로 다른 레이어(layer))에 위치하도록 절곡 형성한다.Next, the first
다음, 1차 절곡된 코일(171)에서 절곡된 부위의 절연층(171b)이 손상되었는지를 판단하기 위해 서지 시험(surge test)를 실시할 수 있다.(S17)Next, a surge test may be performed to determine whether the insulating
다음, 서지 시험을 마친 코일(171)에 절연지(190)를 축방향으로 삽입하고 나서 고정자코어(161)의 슬롯(165)에 각각의 코일(171)을 순서대로 삽입한다.(S18~S19) 이때, 절연지(190)는 고정자코어(161)의 버가 형성된 방향으로 삽입하는 것이 버를 제거하는데 바람직할 수 있다. 그리고 상기 절연지(190)는 코일(171)에 먼저 삽입한 뒤 절연지(190)를 삽입한 상태로 고정자 코어(161)의 슬롯(165)에 삽입하거나 또는 상기 절연지(190)를 고정자 코어(161)의 슬롯(165)에 먼저 삽입한 다음에 코일(171)을 삽입할 수도 있다.Next, the insulating
다음, 상기 고정자 코어(161)의 슬롯(165)에 코일(171)을 삽입한 상태에서 그 코일(171)의 일부는 리드와이어(미도시)와 연결될 수 있도록 단부를 2차 절곡하는, 2차 포밍작업의 일부를 수행한다.(S110)Next, in the state in which the
다음, 상기 코일(171)들의 단부들 사이에는 롤 절연지(미도시)를 삽입한다.(S111) 상기 롤 절연지는 롤 형상으로 형성되어 고정자(160)의 원주방향으로 돌려 삽입할 수 있다.Next, a roll insulating paper (not shown) is inserted between the ends of the
다음, 상기 코일(171)들의 양단을 좌우 3 슬롯씩 끌어당겨 서로 연결하는, 즉 2차 포밍작업의 나머지인 2차 꼬임 절곡을 실시한다.(S112) Next, the two ends of the
이를 위해, 도 7에서와 같은 트위스터(200)를 이용할 수 있다. 즉, 트위스터(twister)(200)는 베이스(base)(210)의 중앙에는 코일(171)의 단부를 슬롯만큼 끌어당길 수 있는 트위스트 지그(twist jig)(220)가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 그리고 상기 베이스(210)의 가장자리에는 코일(171)을 일정하게 비틀기 위해 캠 롤러(cam roller)(230)가 움직일 수 있도록 캠 스토퍼(cam stopper)(240)가 환형으로 설치된다. 상기 캠 스토퍼(240)의 상측에는 캠 롤러(230)를 구비한 바디(250)가 설치되고, 상기 바디(body)(250)에는 고정자코어(161)를 잡아 도면의 좌우 방향으로 이동시키는 핑거유닛(finger unit)(260)이 설치된다. 그리고 상기 고정자코어(161)의 상측에는 그 고정자코어(161)를 상측방향으로 구속하도록 고정용 지그(270)를 갖는 지그 고정부(280)가 설치된다. To this end, a
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기와 같은 트위스터(200)에서는, 먼저 고정용 지그(270)를 고정자코어(171)에 밀착시켜 상측 방향을 지지한다. 그리고 상기 핑거유닛(260)을 이용하여 코일(171)을 잡는다. 그리고 상기 캠 스토퍼(240)를 1열 기준으로 세팅한 후, 상기 트위스트 지그(220)의 위치를 리드와이어측 코일에 맞춘다. 그리고 트위스터(200)를 동작시켜 1열(즉, 제1 레이어와 제2 레이어) 코일(171)을 동시에 시계방향으로 3 슬롯만큼 회전시킨다. 이때, 상기 코일(171)들 사이에 끼여 있던 보호용 필름을 제거한다. 그리고 상기 캠 스토퍼(240)를 2열(즉, 제3 레이어와 제4 레이어) 기준으로 교체한 후 상기 트위스트 지그(220)의 위치를 리드와이어측 코일에 맞춘 후, 상기 2열 코일을 동시에 반시계방향으로 3 슬롯만큼 회전시키고 코일에 끼여 있던 보호용 필름을 제거한다.5 to 7, in the
다음, 비틀림 성형을 마친 코일(171)의 양단을 각각 정해진 길이로 잘라 트리밍(trimming)하는 공정을 실시한다.(S113)Next, the both ends of the
다음, 트리밍 작업을 마친 코일(171)의 양단을 각각 용접으로 결선하고 결선된 부위를 바니시 또는 에폭시로 추가 코팅을 하여 절연한 다음에, 최종 검사하여 고정자의 제조공정을 마친다.(S114~S115)Next, both ends of the trimmed
한편, 본 발명에 의한 고정자의 제조 방법에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.On the other hand, if there is another embodiment of the manufacturing method of the stator according to the present invention is as follows.
즉, 전술한 실시예에서는 상기 도체에 절연층을 코팅하여 코일을 제작한 다음에 그 코일을 적정 길이로 절단하여 절곡 포밍을 하는 것이었으나, 본 실시예에서는 도체를 미리 절곡 포밍하여 "3차원 U"자 형상으로 형성한 다음에 절연층을 코팅함으로써 포밍과정에서 절연층이 손상되는 것을 방지하고자 하는 것이다.That is, in the above-described embodiment, a coil was formed by coating an insulating layer on the conductor, and then the coil was cut to an appropriate length to be bent and formed. It is intended to prevent the insulating layer from being damaged during the forming process by forming a “shaped” shape and then coating the insulating layer.
도 8은 본 실시예에 따른 고정자의 제조 과정에 대한 다른 실시예를 보인 블록도이다.8 is a block diagram showing another embodiment of the manufacturing process of the stator according to the present embodiment.
이에 도시된 바와 같이, 도체(171a)를 소정의 형상으로 절곡하여 1차 포밍을 완성한다.(S21) 이때, 상기 도체는 "3차원 U"자 형상의 캐비티를 갖는 금형(미도시)에 용탕을 주입하여 형성하는 것이 양산성을 고려할 때 바람직할 수 있다.As shown therein, the
다음, 상기 "3차원 U"자 형상으로 형성된 도체(171a)를 절연액이 담긴 용기에 담가 절연층(171b)이 코팅되도록 한다.(S21)Next, the
다음, 코일 탈피(S23), 코일 브러싱(S24) 등의 과정을 전술한 실시예와 동일하게 진행한다.Next, the process of stripping the coil (S23), coil brushing (S24) and the like proceeds as in the above-described embodiment.
다음, 전술한 실시예에서는 코일 브러싱이 끝난 코일(171)을 1차 포밍하고 서지 시험을 하는 것이나, 본 실시예의 경우는 금형에서 미리 1차 포밍된 도체에 절연층을 코팅하는 것이므로 별도의 코일 서지 시험은 하지 않아도 된다. 따라서 코일 브러싱 공정(S24)을 마친 코일(171)은 곧바로 절연지 삽입(S25), 코일 삽입(S26), 2차 포밍(2차 절곡)(S27), 절연지 롤 삽입(S28), 2차 포밍(2차 꼬임절곡)(S29), 코일 트리밍((S210), 코일 결선(S211), 바니시 또는 에폭시 추가코팅(S212), 최종 시험(S213) 등의 공정을 전술한 실시예와 같이 동일하게 진행할 수 있다.Next, in the above-described embodiment, the coil brushed
이렇게 하여, 헤어핀이라고 하는 "U"자형 코일을 고정자코어의 슬롯에 축방향을 따라 일측에서 타측으로 삽입하고, 상기 고정자코어의 타측으로 돌출된 상기 코일의 단부를 미리 설정된 방식으로 연결하여 고정자 제조 방법을 규격화함으로써 전기차량에 적용되는 전동기의 고정자에 대한 양산성을 높일 수 있다.In this way, a "U" shaped coil called a hairpin is inserted into the slot of the stator core from one side to the other side along the axial direction, and the end of the coil protruding to the other side of the stator core is connected in a predetermined manner to manufacture the stator. By standardizing the mass productivity of the stator of the motor applied to the electric vehicle can be improved.
또, 상기 코일을 금형에서 1차 포밍한 다음에 고정자 코어의 슬롯에 삽입하여 2차 포밍을 진행함에 따라 상기 코일을 포밍하는 과정에서 절연층이 손상되는 것을 줄일 수 있고 코일의 불량율을 줄일 수 있고 전동기의 성능을 높일 수 있다.In addition, since the coil is first formed in the mold and then inserted into the slot of the stator core, the second forming is performed, thereby reducing the damage of the insulating layer during the forming of the coil and reducing the defective rate of the coil. The performance of the motor can be improved.
110 : 차량바디 115 : 휠
120 : 현가장치 125 : 배터리
130 : 인버터장치 140 : 전동기
141 : 외함 150 : 회전자
151 : 회전자코어 155 : 마그넷
157 : 회전축 160 : 고정자
161 : 고정자코어 165 : 슬롯
167 : 티스 170 : 고정자권선
171 : 세그먼트도체(코일) 171a : 도체
171b : 절연층 173,183 : 레그
175 : 연결부 190 : 절연지
200 : 트위스터 110: vehicle body 115: wheel
120: suspension 125: battery
130: inverter device 140: electric motor
141: enclosure 150: rotor
151: rotor core 155: magnet
157: rotating shaft 160: stator
161: Stator core 165: Slot
167: Teeth 170: stator winding
171: segment conductor (coil) 171a: conductor
171b: insulation layer 173,183: leg
175: connection section 190: insulating paper
200: twister
Claims (13)
1차 포밍된 코일들을 고정자의 슬롯에 삽입하는 단계;
상기 고정자의 슬롯에 삽입된 코일들의 양단을 각각 절곡하여 형성하는 2차 포밍하는 단계; 및
2차 포밍된 코일들의 양단을 각각 결선하는 단계;로 진행하는 고정자의 제조 방법.Primary forming each of the intermediate portions of the coils by bending;
Inserting the primary formed coils into the slots of the stator;
Forming a secondary by bending both ends of the coils inserted into the slots of the stator; And
Connecting the both ends of the secondary-formed coils, respectively.
상기 코일은 1차 포밍하기 전에 도체의 외표면에 절연층을 코팅하여 형성하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
And the coil is formed by coating an insulating layer on the outer surface of the conductor before primary forming.
상기 도체에 절연층이 코팅된 코일을 소정의 길이로 절단하여 상기 1차 포밍을 실시하는 고정자의 제조 방법.3. The method of claim 2,
A method of manufacturing a stator in which the primary foaming is performed by cutting a coil coated with an insulating layer on the conductor to a predetermined length.
상기 1차 포밍하는 단계에서는 코일의 중간부위를 2차원으로 1차 절곡하는 단계와, 1차 절곡된 코일의 양단이 서로 다른 레이어(layer)에 위치하도록 3차원으로 비틀어 2차 절곡하는 단계로 진행하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 3,
In the first forming step, the middle portion of the coil is firstly bent in two dimensions, and the first bent coil is twisted in three dimensions so that both ends of the first bent coil are positioned in different layers. Manufacturing method of stator.
상기 코일은 도체를 1차 포밍한 다음에 상기 도체의 외표면에 절연층을 코팅하여 형성하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
The coil is formed by first forming a conductor and then coating an insulating layer on an outer surface of the conductor.
상기 코일은 도체를 소정의 길이로 절단한 다음에 1차 포밍을 실시하여 형성하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 5,
And the coil is formed by cutting the conductor to a predetermined length and then performing primary forming.
상기 코일은 금형(金型)으로 1차 포밍을 실시하여 형성하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
A method for manufacturing a stator, wherein the coil is formed by performing primary forming with a mold.
상기 코일은 금형으로 1차 포밍된 도체의 외표면에 절연층을 코팅하여 형성하는 고정자의 제조 방법. The method of claim 7, wherein
And the coil is formed by coating an insulating layer on an outer surface of a conductor primarily formed of a mold.
상기 1차 포밍된 코일을 고정자의 슬롯에 삽입하기 전에 절연지를 코일 또는 슬롯에 끼운 후 복수 개의 코일을 슬롯에 삽입하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
And inserting a plurality of coils into the slot after inserting the insulating paper into the coil or the slot before inserting the primary formed coil into the slot of the stator.
상기 2차 포밍된 코일의 양단을 결선하기 전에 코일들 사이에 절연지를 삽입하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
And inserting insulating paper between the coils before connecting both ends of the secondary formed coil.
상기 코일의 양단을 결선한 다음에 그 결선한 부위는 절연 코팅하는 고정자의 제조 방법.The method of claim 1,
After connecting both ends of the coil and the connected portion is a method of manufacturing a stator.
상기 외함의 내부에 배치되고, 회전자수용공간을 이루는 내주면에 원주방향을 따라 복수의 슬롯과 티스가 번갈아 형성되는 고정자코어 및 상기 슬롯에 권선되는 고정자권선을 구비하며, 제1항 내지 제10항 중에서 어느 한 항의 고정자의 제조 방법으로 제작된 고정자; 및
상기 고정자에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자;를 포함하는 전동기. Enclosure;
It is disposed inside the enclosure, and on the inner circumferential surface constituting the rotor accommodating space has a stator core alternately formed with a plurality of slots and teeth along the circumferential direction and a stator winding wound around the slot; A stator manufactured by the method of manufacturing a stator of any one of claims; And
And a rotor rotatably disposed with respect to the stator.
상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및
상기 차량바디에 구비되고 상기 배터리에 연결되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 제12항의 전동기;를 포함하는 전기차량. Vehicle body;
A battery provided in the vehicle body; And
And an electric motor provided in the vehicle body and connected to the battery to provide a driving force to the vehicle body.
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