KR0130753B1 - 전동기의 고정자 및 고정자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자 삽입구멍측에 자기 교락부를 가지지 않고, 고정자의외측으로부터 고정자 권선을감을 수 있는 구조를 얻는 것으로, 회전자 삽입구멍(1)을 가지는 원형상의 비자성부재(35),(36)에 등간격으로 방사상으로 이빨(26)-(33)을 부착하고, 그 이빨에 고정자 권선(49A)-(49D), (50A) -(50D)를 감은 후, 요우크(51)를 이빨(26) - (33)의 외주에 끼우는 것이다.

Description

전동기의 고정자 및 고정자의 제조방법

제1도는 본 발명의 실시 예를 나타내는 고정자 철판의 상면도.

제2도는 몰드후의 고정자 철심의 상면도.

제3도는 제2도에 나타낸 고정자 철심의 A-A선 단면도.

제4도는 제2도에 나타낸 고정자 철심의 외주로부터 슬롯으로 이어지는 잘라낸 부분을 만든 고정자 철심의 상면도.

제5도는 제4도에 나타낸 고정자 철심에 고정자 권선을 감은후의 고정자 철심의 상면도.

제6도는 제5도에 나타낸 고정자 철심의 외주에 끼워지는 요크부의 상면도.

제7도는도면에 나타낸 고정자 철심에 제6도에 나타낸 요크부를 끼워 구성한 고정자의 상면도.

제8도는 제7도에 나타낸 고정자를 브래킷에 끼워서 회전자를 부착한 부분으로 제7도의 B -B선에있어서의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전자 삽입구멍 2∼9 : 슬롯(slot)

10∼17 : 개방구 18∼25 : 접속부

26∼33 : 이빨(이빨부) 34∼40 : 절연부,

41∼48 : 잘라낸 부분 49a∼49d : 주권선

50a∼50d : 보조권선 51 : 요크(요크부),

52∼59 : 돌출부

본 발명은 소형전동기의 고정자의 구조 및 고정자의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 전동기의 고정자의 구조로서는 일본국 특개소 52-79207호 공보에 기재된 것이 있었다.

이 공보에 기재된 고정자는 회전자를 수납하는 중심구멍의 주위에 형성된링형상의 연결부와, 그 링현상의 연결부에 의하여 서로 연결된 복수의 이빨부를가지는 판형상의 코어소재를 프래스 가공으로구멍을 뚫어서 형성하고, 그 코어소재를 복수매 적층하여 고정자철심을 형성한 후, 그 고정자철심의 외주로부터 이빨부에 고정자권선을 감고, 그 고정자철심을 원통상의 링코어에 압입하여 고정자를 구성한 것이다.

이와같은 종래의 고정자에서는 링현상의 연결부를 사용하여 복수개의 이빨부가 잘게 떨어지지 않도록 하여 고정자 조립시의 작업성을 좋게 하였다.

그러나, 이와같은 고정자에서는 링현상의 연결부가 이빨부와 동일한 재료이기 때문에 이빨부에 발생한 자속이 그 링현상의 연결부에 누설되어 자기교락부(magnetic-bridging)로 되는 문제점을 가지며, 그 결과로 전동기의 운전효율이 나쁘게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 고정자는 비자성의 합성수지재로 원통상으로형성된 회전자를 삽입하는 회전자 삽입구멍과,이 회전자 삽입구멍에 등간격으로 방사상으로 설치되는 복수의 이빨부와 이빨부사이에 감기는 고정자권선과, 이들 이빨부의 외주에 이웃하는 이빨부 사이를 연결하도록 끼워지는 요크부를 구비한 것이다.

또 고정자의 제조방법에 있어서, 회전자의 회전축측에단일의 개방구를 향한 복수의 슬롯을동심원상으로 배치한 고정자 철판을 복수매 적층하여 고정자 철심을 구성한후,그 고정자철심의 슬롯의 내면, 고정자철심의 양 끝면, 및 슬롯의 개방구를 폐쇄하는 부재를 비자성의 절연성 수지로서 일체로 형성하고,이 고정자철심의 외주로부터 이어지는 잘라낸 부분을 형성하며, 그 잘라낸 부분을 통하여 슬롯에 고정자철심을 삽입한후, 그 고정자철심의 외주에 요크부를 끼우는 것이다.

이와같이 구성된 고정자 및 그 제조방법을 사용한고정자는 고정자 철심의 이빨부의 회전자측의 개방구를 비자성의 절연성수지에 의한 부재로 가로막을수 있어 이빨부로부터의 자 속의누설을 방비할 수가 있는 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를도면에 기초하여 상세히 설명한다.

제1도는 고정자판의 상면도로서, 고정자 철심용 0.5mm정도두께의전기철판을 프레스가공으로 구멍을 뚫은 것의 상면도이다.

제1도에 있어서, 1은 회전자를 삽입하는 보어(bore)(회전자 삽입구멍)이다.

2∼9는 슬롯(slot)이며, 이들 슬롯(2)∼(9)는 각각 단일의 개방구(10)∼(17)을 회전자 삽입구멍(1)측으로향하여 동신원상으로 배치되어 있다.

이들, 개방구는 서로 이웃하는 슬롯사이의 이빨(26)∼(33)의 에어갭(airgap)에 해당된다.

따라서, 서로 이웃하는 이빨 사이의극 분리가 충분히 확보될 수 있을 정도의폭이면 좋으므로 전동기의 운전효율을 종게 하기 위하여 될 수 있는 한 좁게한다.

18∼25는 접속부이며, 서로 이웃하는 이빨끼리는 이들 접속부(18)∼(25)에 의하여 이어져 있다.

따라서, 상기 슬롯(2)∼(9)는 서로 이웃하는 이빨과 접속부에 의하여 구성되어 있는 것이다.

이와같이 구성된 고정자 철판을 복수매 적층 [몇개의 이빨에 코킹(caulking)부를 만들어 이 코킹부로 다듬질하여 적층하여도 좋다.]한 후, 상하 양끝면 및 슬롯(2)∼(9)의 내주면을 수지로 몰드(mold)한다.

그와 동시에 모든 슬롯(2)∼(9)의 개방구(10)∼(17)도 수지로서 일체로 몰드하고, 수지로서 모든 이빨의 회전자 삽입구멍측의 일부를 고정하여 성형한다.

따라서, 이 수지로 모든 이빨의 일부가 고정된다.

또, 서로 이웃하는 이빨 사이의 에어갭에 수지를 삽입하는 것에 의하여 수지는 회전자 삽입구멍측에 대하여 원통상으로 형성된다.

또한, 개방구가 이어져 있는 전기 철판을 동시에 수매 적층하여 고정자철심의 강도를 강하게 하여도 된다.

제2도는 몰드후의 고정자철심의 상면도이며, 제3도는 제2도에 나타낸 A-A선 단면도이다.

이들도면에 있어서, 34는 수지(폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나이론 등의 단체 및 유리섬유강화품)로서 일체로 성형된 절연부이며, 고정자철심의 상단면의 절연을 행하는 부분(35)와, 같은 모양으로 하단면의 절연을 행하는 부분(36)과, 슬롯내의 절연을 행하는 부분(37)(38)과, 슬롯의 개방구를 폐쇄하는 부분(39)(40)등으로 되어 있다.

이들 개방구를 폐쇄하는 부분은 회전자 삽입구멍을 둘러싼 원통상으로 되어있다.

다음에 제4도는 제2도에 나타낸 고정자철심의 외주로부터 슬롯에 이어지는 잘라낸부분(41)∼(48)[제1도에 나타낸 접속부(18)∼(25)의 부분]을 수지와 함께제거한 것의 상면도이다.

이 가공법으로서는 1 ; 슬롯터(slotter)가공(슬롯의 피치씩 고정자철심을 회전시키면서 칼붙이로 잘라낸다) 2 ;1슬롯씩 구멍뚫음 가공등이 가능하다.

이때, 가공시의 플래쉬(flash:주조휜), 변형등이 발생하는 곳을 피하여 가공하면철심의 변형을 방지할 수가 있다.

이때, 각각의 이빨(26)∼(33)은 슬롯의 개방구를 폐쇄하는 부분, 슬롯(2)∼(9)의 내주면, 및 상하 끝면에 형성된 수지로서 유지되어 있으므로 접속부(18)∼(25)를 잘라내어도 각각의 이빨이 잘게 떨어지는 일은 없다.

제5도는 제4도에 나타낸 고정자 철심에 고정자권선을 감은 상태를 나타내는 상면도이다.

이도면에 있어서, 49a∼49d는 주권선이며, 50a∼50d는 보조권선이다.

[본 발명을 단상유도전동기의 고정자에 사용한 경우의 실시예]

이들 권선은 고정자철심을 고정한 후 잘라낸 부분(41)∼(48)에 권선 가이드 지드(jig)를 붙여서 고속 권선기를 이용하여 직접 각각의 이빨에 감는다.

따라서, 잘라낸부분(41)∼(48)의 폭은 이 권선기가 동작 가능한 폭을 확보하고 있으면 좋다.

이때, 단자핀을 설치하여 두면 각각의 권선의 감기 시작 및 감기종료를 단자핀으로 자동적으로 얽어내는 것이 가능하다. [권선의 감기시작, 감기종료가 분명하므로 이 권선의 처리가 용이하여 자동화(기계화)가 가능하다.

제6도는 제5도에 나타낸 고정자의 외주에 압입되는원통상의 요크부이며, 잘라낸부분(41)∼(48)을 폐쇄하도록 중심으로 향하여 돌출한 돌출부(52)∼(59)를 가지고 있다.

이 요크부(51)은 고정자철심과 같은 재질의 전기철판을 프레스가공으로 구멍을 뚫은후 적층한 것이다. 이 전기철판의 적층은 자기저항이 작은 위치에설치한 코킹부를 사용하여 다듬질하여있다. 또는, 돌출부(52)∼(59)의 선단의 몇 개를 용접하여 일체화 시켜도 좋다.

제7도는 제5도에 나타낸 고장자철심의 외주에 제6도에 나타낸 요크부를 압입하여 구성한 고정자의 상면도이다. 이때, 요크부(51)은 각각의 돌출부(52)∼(59)의 사이에각각의 이빨(26)∼(33)의 끝을 끼워서 각각의 이빨의 위치결정이 행해진다. 또한, 고정자 권선을 감은때에는 권선이 회전자 삽입구멍에 걸리지 않도록 가이드핀을 각각의 이빨의 삽입구멍측의 단면에 절연부와 동시에 일체로 형성하면, 고정자권선의 권선후의코일앤드의 정형을 간단히 할수 있다.

제8도는 제7도에 나타낸 고정자를 브래킷에 끼워서 회전자를 부착한 부분의 제7도의 B-B위치에 있어서의 단면도 이다. 이도면에 있어서, 101, 102는 2분할된 브래킷이며, 제7도에 나타내는 고정자가 끼워져 있다. 103은 회전자(바구니형의 회전자)이며, 회전자(104)가 축받이(105)(106)으로 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

이상과 같이 본 발명의 전동기의 고정자는비자성의 합성수지재로 원통상으로 형성된 회전자삽입구멍과, 이 회전자 삽입구멍의 외주에 등간격으로 방사상으로 설치되는 복수의 이빨부와, 이들 이빨부와이빨부사이에 감겨진 고정자 권선과, 이들 이빨부의 외주에 이웃하는이빨부 사이를 연결하도록 끼워지는 요크부를 구비한 것으로, 고정자 권선을 고정자의 외주로부터 이빨부에 감은후, 요크부를 끼울수 있고, 고정자권선을회전자 삽입구멍측의 이빨부와 이빨부 사이에 형성된 개방구로부터 감을 필요가 없게 되어, 개방구(갭)의 폭을 자기교락이 발생하지 않는 폭까지 작게 할수 있어, 전동기의 운전효율을 향상시킬수가 있다.

또한, 개방구가 좁게 되는 만큼 전동기의 코킹이 작게되어 전동기의 진동잡음을 작게 할 수 있다. 또, 본 발명은 상기한 고정자의 제조방법에 있어서 회전자의 회전축측으로 단일의 개방구를 향한 복수의 슬롯을 동신원상으로 배치한 고정자철판을 복수매 적층하여 고정자 철심을 구성한 후, 이 고정자 철심의 슬롯의 내면, 고정자철심의 양끝면 및 슬롯의 개방구를 폐쇄하는 부재를 비자성의 절연성 수지로서 일체로 형성하고, 그 후 고정자철심의 외주로부터 슬롯에 이어지는 잘라낸 부분을 형성하고, 그 잘라낸 부분을 통하여 슬롯에 고정자철심을 삽입한후, 이 고정자 철심의 외주에 요크부를 끼우므로, 고정자 권선을 고정자 철심의 외주로부터 직접 감을수 있고, 고정자 권선을 내측(회전자 삽입구멍측)으로부터 직접 감은 경우에 비하여 권선기의 제약이 없이 고정자 권선을 고속으로 감을수 있는 것이다. 또, 각각의 이빨부와 이빨부사이의 개방구는 비자성부재로서 폐쇄되어 있으므로, 그 개방구의 폭을 좁게 하더라도 그 개방구에는 자기 교락부가 없이 누설자속을 적게 할수있어 전동기의 운전특성(효율)을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 이빨부를 잘게 떨어지지 않게 되어항상 일체그대로 고정자의 조립이 행해지므로 고정자를 조립할때의 작업성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. (정정)고정자와, 이 고정자의 회전자 삽입구멍(1)에회전자유롭게 수납되는 회전자로 이루어진 전동기에서, 상기 고정자는 비자성의 합성수지재로 원통상으로 형성된 회전자삽입구멍(1)과, 이 회전자 삽입구멍(1)의 외주에 방사상으로 등간격으로 설치되는 복수의 이빨부(26)∼(33)과, 이들 이빨부와 이빨부 사이에 감겨지는 고정자 권선(49a∼49d)(50a∼50d)와, 상기 이빨부의 외주에 서로 이웃하는 이빨부 사이를 연결하도록 끼워지는 환형상의 요크부(51)을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
2. (정정)고정자의 회전자 삽입구멍(1)측에 1개의 개방구(10)∼(17)을 향하여 등간격으로복수 배치된 슬롯(2)∼(9)를 구비하는 고정자 철신을 구성하고, 상기 고정자 철심의 양 단면 및 슬롯(2)∼(9)의 내벽면을 합성수지로서 일체로 형성하여 절연부(34)∼(40)을 구성함과 동시에, 그 절연부(34)∼(40)은 슬롯(2)∼(9)의 개방구(10)∼(17)을 막아서 서로 이웃하는 슬롯(2)∼(9)사이의 이빨부(26)∼(33)을 그 절연부(34)∼(40)에고정하고, 그 절연부(34)∼(40)은 원통형상의 회전자 삽입구멍(1)을 가지며, 상기 고정자의 외주측으로부터 상기 각각의 슬롯(2)∼(9)에 통하는 잘라낸부분(41)∼(48)을 형성하고, 상기 잘라낸부분(41)∼(48)을 통하여 상기 이빨부(26)∼(33)에 고정자권선(49a)∼(49d)(50a)∼(50d)f를 감은후, 원통상의 요크부(51)을 상기 고정자의 외주에 끼워서 상기 슬롯(2)∼(9)의 잘라낸부분(41)∼(49)을 폐쇄하는 순서로 행하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자의 제조방법.