KR100206356B1 - 전동기용 계자코일의 제조방법 - Google Patents

Abstract

고정자의 폴 코아에 계자코일을 권선하는 수고를 없애고, 계자코일의 면적 점유율을 향상시킨 전동기용 계자코일을 제공한다. 도체 1의 일부에 고정자 3내에 배설된 폴 코아 4가 관통하여 삽입하는 개구부 11를 설치하고, 더욱이 이 도체 1를 두께 방향으로 관통해 도체의 외주와 상기 개구부 1를 잇는 나선형의 슬릿 12을 형성하고, 이 슬릿 12내에 필요에 따라 절연재를 배설한 계자코일 2이다.

Description

[발명의 명칭]

전동기용 계자코일의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[기술 분야]

본 발명은, 예를들면 스타터에 사용되는 전동기용 계자코일의 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

종래부터, 스타터에 사용되는 전동기에 있어서, 전동기의 소형화를 진행할 때, 소형화의 하나의 유효한 수단으로서 전동기 내의 계자코일의 면적 점유율을 향상시키는 것이 있다.

이 경우, 일반적으로 충분한 절연 내압(耐壓)을 갖는 절연피막으로 싸여진 평각 도체가 사용된다. 이 평각 도체를 제6도에 도시한 바와 같은 4개의 자극(磁極)을 갖는 계자장치에 적용할 경우, 고정자 3의 폴 코아(pole core) 4에 제5도와 같은 평각도체 20을 권선하여, 평각도체 20의 일단 20a이 이웃의 자극에 권선된 평각도체에 커넥터바 8을 통해 접속되도록 하고, 또 타단 20b이 브러시 5에 접속되도록 한다.

그러나, 상기의 평각도체 20에서는 평각의 도체를 폴 코아 4에 권선하기 때문에, 평각도체 20의 표면에 있는 절연피막 끼리 맞닿아 절연피막이 2층으로 된다. 이 때문에, 권선하는 수고를 필요로 함과 동시에, 고정자 3와 평각도체 20간에 비하여 평각도체 끼리간의 내(耐)전압이 낮아 좋음에도 불구하고, 평각도체 끼리간의 절연피막이 과잉되어, 그 결과 계자코일의 면적 점유율이 저하하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점에 감안하여, 폴 코아에 권선하는 것을 필요로 하지 않고 면적 점유율이 대폭 향상 가능한 계자코일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 도체의 일부를 제거하여 형성되고, 자로(磁路)를 이루는 고정자의 폴 코아가 관통하여 삽입되는 개구부를 가지며, 상기 도체를 두께 방향으로 관통하여 상기 개구부의 주위에 형성된 나선형의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 한 계자코일을 채용하고 있다.

그리고 상기 구성에 있어서, 도체를 제거하여 형성된 개구부와 나선형의 슬릿을 배치함으로써, 필요로 하는 권선의 계자코일이 용이하게 얻어져, 폴 코아에 계자코일을 권선할 필요는 없게 된다. 또한, 이 슬릿의 폭을 작게 설정할 수 있으므로, 그 폭이 과잉되지는 않고, 계자코일의 면적 점유율이 대폭 향상 가능하다.

게다가, 상기 계자코일에 상기 나선형의 슬릿 내의 일부 혹은 전 길이에 걸쳐 절연재를 배설함에 의해, 슬릿 폭을 극히 작게 해도, 슬릿 내의 절연재가 코일간의 단락을 방지하여, 면적 점유율을 보다 향상시킬 수 있다.

게다가, 상기 도체 하나에 대해 상기 개구부 및 나선형의 슬릿을 각각 복수개 형성하고, 복수의 계자코일을 일체로 형성하면, 복수의 자극만큼의 계자코일이 한번에 형성 가능하기 때문에, 계자코일간을 잇는 커넥터바의 공간의 불필요하게 되고, 그 만큼의 코일 점유율이 향상 가능하다. 또한, 부품점수가 감소될 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 계자코일의 평면도이다.

제2도는 제1도의 코일을 계자장치에 장착한 상태를 나타낸 측면도이다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 계자코일의 평면도이다.

제4도는 제3도의 코일을 계자장치에 장착한 상태를 나타낸 평면도이다.

제5도는 종래의 계자코일의 평면도이다.

제6도는 제5도에 나타낸 종래의 계자코일을 계자 장치에 장착한 상태를 나타낸 측면도이다.

제7도는 본 발명의 일 실시예를 채용한 감속형 스타터의 단면도이다.

[발명을 실시하기 위한 최적의 형태]

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다.

제1도는 전동기의 고정자에 취부되기 전의 계자코일 2의 평면이고, 도체(예를 들면, 동판)로 형성되어 있다. 이 도체 1의 중앙부에는 도시되지 않은 고정자 내에 있는 자극을 이루는 폴 코아가 관통하여 삽입되는 단형(短形)의 개구부 11를 가지고 있다. 도면부호 12는 도체1에 있는 개구부 11의 외주를 감싸도록 가공되고 도체 1를 두께 방향으로 관통하고 도체1의 외주와 개구부 11간을 잇는 나선형의 슬릿을 나타내며, 계자코일 2는 이 도체 1가 슬릿 12으로 나누어짐에 의해 선폭 L4의 코일로서 형성된다. 또한, 슬릿 12의 가공은, 기계 가공, 방전 가공, 레이저 가공, 수압 가공 등 어느 방법으로 가공하여도 좋다.

그리고, 슬릿 가공 후, 제2도에 나타낸 바와 같이, 계자코일 2은 계자장치의 일부인 고정자 3의 내주면 31의 원호형상에 따르도록 한 형상으로 휘어 형성되고 나서, 계자코일 2는 표면을 절연하기 위하여 에폭시 수지가 도포된다. 그 후, 계자코일 2는 고정자 3의 내주면 31에 배치되고, 또한, 폴 코아 4의 두부(頭部) 41의 내주면에 걸어 맞춰지고, 극호부(極弧部) 42에 계자코일의 저면을 끼워지지 하도록 고정 부착된다.

이 때, 계자코일 2을 고정자 3에 붙인 후, 계자코일의 코일 선 끼리가 맞닿아 단락하지 않도록 슬릿 12의 폭 L2이 설정되어 있다. 또, 계자코일 2의 원호 길이 L1는 하나의 폴 코아에 상당하는 만큼의 길이를 가지고 횡방향 길이 L3는 도시되지 않은 전기자 철심의 축방향 길이에 상당하게 설정된다.

또한, 계자코일 2의 절연방법으로서, 도체 1에 슬릿 12을 가공한후에, 슬릿 12내에 코일선 사이를 절연하는 절연재를 개재시키기도 하고, (예를 들면, 절연재를 삽입시키기도, 수지를 도포 또는 주입하는 등.) 혹은 이 도체 1의 슬릿 내부만은 아니고 표면 전체에 절연재(예를 들면, 분체)를 부착하도록 해도 좋다. 이 경우, 슬릿 12의 폭 L2은 슬릿에 배설하는 절연재에 따라 설정한다.

이상과 같이 하면, 필요로 하는 권수의 계자코일 2이 도체 1에 슬릿 12을 가공 형성하는 것에 의해 용이하게 얻어지고, 계자코일의 코일선 끼리간의 내(耐)전압에 따라 절연재가 배설되는 슬릿 12의 폭 L2을 임의로 설정할 수 있으므로, 절연재가 과잉되지는 않고, 계자코일 2의 면적 점유율이 대폭으로 향상된다. 또, 통전전류밀도가 극단으로 높게되지 않도록, 슬릿 12에서 계자코일 2의 선폭 L4이 임의로 설정 가능하다.

더구나, 제5도 및 제6도에 나타낸 바와 같은 종래의 외주에 절연피막을 갖는 평각 도체 20에서는, 고정자 3의 폴 코아 4에 권선될 때 피막이 벗겨져 단락할 우려가 있지만, 본 발명의 계자코일 2은 권선을 필요로 하지 않으므로 권선 시의 절연재의 이탈은 일어나지 않는다.

이상의 설명으로부터 밝혀진 바와 같이, 본 실시예에 의하면 도체를 제거하여 형성된 개구부와 나선형의 슬릿을 배치함에 의해, 필요로 하는 권선의 계자코일이 용이하게 얻어지고, 계자코일의 면적 점유율이 대폭으로 향상 가능하므로, 특히 단시간에 정격으로 큰 출력이 필요한 스타터용의 전동기와 같이 비교적 권수가 작고, 도체 단면적이 큰 전동기에 있어서는 제조상 및 성능상의 효과가 크다. 또, 새롭게 스타터의 소형화를 위하여, 제7도에 나타낸 바와 같은 감속기구를 채용하여 전동기를 소형화하는 경우에도 절대적인 효과를 성취한다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 제3도는 하나의 도체 1에서 2자극만큼의 계자코일 2을 형성하는 것이고, 슬릿 12을 1조 배치함에 의해 형성된다.

제4도는 제3도의 계자코일 2을 4자극의 극수를 가지는 계자장치의 고정자 3에 적용한 예로 2개의 도체 1를 배설한 것이다.

즉, 2개의 도체 1는 고정자 3의 내주면 31에 각각 배치되어, 폴 코아 4의 두부에 걸어 맞춰지고, 극호부 42에 도체 1의 저면을 끼워 지지하도록 내주면 31에 고정 부착된다. 일측의 도체에 의해 형성되는 2개의 계자코일 2는 일단 2a이 고정자 3에 접속되고, 타단 2b이 브러시 5에 접속된다. 또, 다른 측의 도체에 의해 형성되는 2개의 계자코일 2은 일단이 리드선 7에 접속되고, 타단이 브러시 6에 접속된다.

따라서, 제3도, 제4도와 같은 구성으로 하면, 1개의 도체 1로 2개의 자극만큼의 계자코일 2이 형성 가능하므로, 제6도에 나타낸 바와 같은 계자코일 2간을 접속하는 커넥터바 8가 필요하지 않게 되고, 스페이스의 유효한 이용이 도모되고, 계자 장치의 일부인 고정자 3내에 배설되는 계자코일 2의 면적 점유율이 더욱 향상 가능하다. 또, 이 계자코일 2을 적용하는 전동기는 대폭으로 소형화 가능한 효과도 있다.

그리고, 상기의 각 실시예에서는, 도체 1은 고정자 3의 내주측 방향으로 1매씩 배설했지만, 도체1을 고정자 3의 내주측 방향으로 복수매 겹쳐 맞춰도 좋다.

또, 본 발명에서는, 슬릿 가공 후, 계자코일 2을 고정자 3의 내주면 31의 원호 형상에 따르도록 형성했지만, 형성 후에 슬릿 가공하여도 좋고, 이 경우, 슬릿 폭 L2을 좁게 할 수 있고, 더욱이 면적 점유율이 대폭으로 향상된다.

[산업상의 이용 가능성]

이상과 같이, 본 발명에 관한 전동기용 계자코일은, 폴 코아에 계자코일을 권선할 필요는 없고, 특히, 스타터 내에 배설된 계자 장치로서 이용 가능하다.

Claims (6)

1. 원통형 고정자(3), 및 상기 고정자(3)로부터 방사방향으로 안쪽으로 연장되는 두부(頭部)(41)와 상기 고정자(3)의 상기 내주면(31)으로부터 방사방향으로 일정 거리를 가지고 상기 두부(41)의 방사방향의 최내측 단부에 제공된 극호부(極弧部)(42)를 가지는 폴 코아(4)를 구비한 전동기용 계자코일 제조방법에 있어서, 도체(1)를 상기 고정자(3)의 내주면과 대응하는 원호 형상으로 만드는 단계; 및 나선형 계자코일(2)을 형성하기 위하여 두께 방향으로 상기 도체(1)를 관통하여 나선형 슬릿(12)을 형성하며, 상기 도체(1)의 중앙부에 두께 방향으로 상기 도체(1)를 관통하는 개구부(11)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정자(3)의 방사방향 안쪽에서 상기 두부(41) 둘레에 상기 계자코일을 배치시키는 단계를 더 포함하며, 상기 두부(41)가 상기 개구부(11)에 수용되며 상기 계자코일이 상기 고정자(3)의 내주면과 상기 극호부(42) 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도체(1)가 상기 고정자(3)의 내주면(31)으로부터 상기 폴 코아(4)의 극호부(極弧部)(42)까지의 거리와 동일한 두께를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 나선형 슬릿(12)과 상기 개구부(11)를 형성한 후 상기 계자코일(2)을 배치하기 전에 절연재를 상기 나선형 슬릿(12)에 개재시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.
5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체(1)에 복수의 개구부(11) 및 복수의 나선형 슬릿(12)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.
6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나선형 슬릿(12)은 상기 도체(1)의 일부를 제거하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기용 계자코일 제조방법.