KR100226532B1 - 모터제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지로 일체 형성한 코링보빈으로 스테이터 코어의 자극편을 둘러싸서 되는 모터제조 방법에 관한 것으로서, 띠 형강판을 적어도 일부를 연결한 상태에서 스테이터 코어의 외형 형상으로 펀칭가공하여 중간 띠 형성형품을 제조하는 공정과, 중간 띠 형성형품의 스테이터 코어 형성 부분의 자극편을 둘러싼 형태로 코일보빈을 수지로 일체 성형하는 공정과, 중간 띠 형상 성형품의 연결부를 절단하여, 코일보빈이 일체 성형된 스테이터 코어부로부터 잔류 불필요 부분을 분리하는 공정과, 코일보빈에 여자코일 권선을 감는 공정과, 자극편에 로터가 대향 배치되도록 케이스체에 조립하는 공정으로 되는 모터 제조방법이다.

Description

모터 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 모터 제조방법의 실시예에 따른 제 1 공정으로 얻어지는 반제품의 예를 나타내는 평면도.

제2도는 같은 방법으로 제 2 공정으로 얻어지는 반제품의 예를 나타내는 평면도.

제3도는 상기 공정에 계속되는 제 3 공정을 연속하여 나타내는 일부 측단면도.

제4도는 상기 실시예의 공정에서 얻어지는 중간띠 형의 성형품의 예를 나타내는 평면도.

제5도는 상기 실시예의 공정에서 얻어지는 스테이터 코어 조립체의 예를 나타내는 정면도.

제6도는 제5도에서의 단자부분의 평면도.

본 발명은 수지로 일체 형성한 코일 보빈으로 스테이터 코어의 자극편을 둘러싸서 되는 모터 제조방법에 관한 것이다.

예를 들어 영구자석형 스테핑 모터에서는 극치(極齒)를 갖는 코어를 복수매 중첩하고, 상기 극치 부분에 수지를 일체로 성형하는 것에 의해 코일 보빈을 형성하는 기술이 알려져 있다. 또 상기와 같이 하여 형성된 코일 보빈의 외주부에 압입등의 수단으로 판자를 고정하는 기술도 알려져 있는데, 그 예로 일본국 특공평 2 - 27909호 공보에 기재된 것을 들 수 있다.

상기의 종래 기술에 의하면 복수매의 코어 극치에 수지에 의해 일체 성형으로 코일 보빈을 형성할때에 각 코어를 소정의 상대위치 관계로 하여 금형에 삽입할 필요가 있으므로 그 조작이 복잡하여 자동화하기 어렵다는 문제가 있으며 또 특히 극치가 작은 것은 극치를 변형 시키기 쉬운 등 취급상의 문제가 있다.

더우기 단자는 별도의 부품으로서 준비되고, 이것을 압입등의 수단으로 코일 보빈에 고정하기 때문에 이탈을 방지하기 위한 강도를 높게 할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로 복수매의 코어의 극치에 코일 보빈을 수지로 일체 성혈 할때에 각 코어의 상대위치 관계를 용이하게 도출해 낼 수가 있어서 자동화도 용이하고, 도 부품의 개수를 줄일 수 있는 모터 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또 단자의 압입에 의한 부착을 폐지하며 또한 단자의 이탈을 방지하기 위한 강도을 높일 수 있는 모터 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구범위 제 1 항 기재의 발명은 띠형 강판을 적어도 일부를 연결한 상태에서 스테이터코어의 외형 형상으로 펀칭 가공하여 중간 띠형 성형품을 제조한 공정과, 중간 띠형 성형품의 스테이터 코어 형성부분의 자극편을 둘러싼 형태로 코일 보빈을 수지로 일체 성형하는 공정과 중간띠형 성형품의 연결부를 절단하여 코일보빈이 일체 성형된 스테이터 코어부로 부터 잔류 불필요 부분을 분리하는 공정과, 코일보빈에 여자(勵磁)코일 권선을 감은 공정과, 자극편에 로터가 대향 배치되도록 케이스체에 조립하는 공정으로 되는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항 기재의 발명은 중간 띠형 성형품을 제조하는 공정으로서 띠형 강판을 적어도 일부를 연결한 상태에서 스테이터 코어의 외형 형상 및 여자 코일 권선에 통전하기 위한 단자의 외형 형상으로 펀칭하고, 코일보빈을 수지로 일체 성형하는 공정으로서 중간 띠형 성형품의 스테이터 코어 형성부분의 자극편을 둘러싸며 또한 단자 형성 부분의 일단부분을 매설시킨 형태로 일체형성하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 1 항 기재의 발명에서는 스테이터 코어부가 펀칭가공된 중간 띠형 성형품의 자극편을 둘러싼 형태로 코일보빈을 수지로 일체 성형하는 것에 의해 복수의 중간 띠형 성형품이 일체화 된다. 분리 공정에 의해서 스테이터 코어 조립체로 분리된다. 스테이터 코어 조립체의 코일보빈에는 여자코일 권선이 감겨지고, 스테이터코어 조립체의 자극편에 로터가 대향 배치되도록 케이스체에 조립하는 것에 의하여 모터가 완성된다.

청구범위 제 2 항 기재의 발명에서는 중간 띠형 성형품을 제조하는 공정에서 단자부도 동시에 펀칭성형되고, 수지의 일체성형에 의한 코일보빈 형성과 동시에 단자형성부도 수지로 매설되며 분리공정에서 단자형성부도 잔류 불필요 부분으로부터 분리된다.

도면을 참조하면서 본 발명에 의한 모터 제조방법의 실시예에 대해서 설명한다.

제 1 도에 있어서, 부호 1은 스테이터코어의 모재(母材)인 띠형 강판을 나타내고 있으며, 띠형 강판(1)에는 일정간격마다 꽃잎형의 창구멍(2)이 펀칭으로 형성되어 있다. 꽃잎형의 창구멍(2)을 형성하는 것에 의해서 구멍의 중심으로 향하여 형성된 복수의 돌기(3)는 다음의 공정에서 절곡되는 것에 의해 자극편으로 되는 것이며, 미리 자극편의 외형형상에 대응한 형태로 형성된다. 또 복수의 돌기(3)는 창구멍(2)의 주변에 등간격으로 형성되어 있다.

상기 띠형 강판(1)의 상기 각 돌기(3)는 버링(burring)가 공등에 의해서 강판(1)의 평면에 대하여 직각으로 절곡되고, 제 2 도에 도시한 바와 같이 복수개의 자극편(31)이 형성된다. 자극편(31)을 갖는 띠형 강판(1)은 2매를 1쌍으로 하여 형성된다. 이 쌍을 이루는 띠형 강판(1)은 이것을 서로 등을 맞대고 겹쳤을 때 각각 자극편의 위치가 원주 방향으로 소정의 각도 만큼씩 어긋나도록 되어 있다.

제 4 도는 중간 띠형 성형품(12)을 나타내는 것으로 제 3 도의 좌측에 도시한 바와 같이 프레스 금형(4)(5)(4')(5')에 의해 프레스 성형된다. 구체적으로는 띠형 강판에 한 쌍의 부분 원호형 창구멍(16)(16)과 다른 형태의 창구멍(17)이 형성되는 것에 의해 부분 원호형 창구멍(16)(16)의 각 단부 사이에 연결부(14)가 존재하고, 부분 원호형 창구멍(16)(16)의 각 타단부와 다른 형태의 창구멍(17) 사이에 연결부(15)(15)가 존재하며, 각 창구멍(16)(16)(17)이 형성되는 것에 의해 원주상에 늘어서는 복수개의 자극편(31)과 그 외측의 각(16)(16)(17)에 둘러싸여 스테이터코어(11)로 되어야 할 부분이 펀칭 가공되어 있다. 또 다른 형태로 된 창구멍(17)의 펀칭 형성시에 창구멍(17)의 외측 가장자리부로 부터 내측 가장자리부로 향해서 여자코일 권선에 통전하기 위한 단자(13)로 되어야 할 부분이 복수개 형성되어 있다. 단자(13)로 되어야 할 부분의 선단부는 후크형으로 되어 있다. 이와같이 하여 스테이터 코어(11)로 되어야 할 부분과 단자(13)로 되어야 할 부분과 단자(13)로 되어야 할 부분이 형성되지만 이들 부분은 각 연결부(14)(14)(15)를 개재하거나, 또는 직접 띠형 강판(1) 본체에 연결 되어 있기 때문에 아직 띠형 강판(1)과 일체인 그대로이다.

또한 연결부는 1개로 하여도 좋다.

그리고 제 3 도에 도시한 바와 같이 쌍을 이루는 2매의 띠형 강판(1)(1)은 서로 등을 맞대고 즉 쌍방의 자극편(31)(31)이 서로 외측을 향하도록 하여 겹쳐진다.

더우기 금형(4)(5)과 또다른 금형(4')(5')의 위치는 띠형 강판(1)의 길이로서 성형품(12)의 간격만큼 어긋나있기 때문에 등을 맞대고 성형품(12)이 겹쳐진다.

상기 중간 띠형 성형품(12)은 2개 한쌍으로 하여 겹쳐진채로 제 3 도의 중앙에 도시한 바와 같이 스테이터 코어(11) 성형부분의 자극편(31)를 둘러싼 형태로 코일보빈(6)을 수지로 일체 성형하는 공정으로 보내진다. 제 3 도에 있어서 부호 7,8는 코일 보빈(6)을 성형하기 위한 수지성형 금형을 나타낸다. 코일보빈(6)을 구성하는 수지는 자극편(31)의 외주측을 둘러싸는 동시에 다른 형태의 창구멍(17)에 이르러 단자(13)의 선단부를 매설하고 있다.

따라서 한쌍의 중간 띠형 성형품(12)은 코일보빈(6)을 구성하는 수지로 일체로 결합된다. 코일보빈(6)은 한싸의 중간띠형 성형품(12) 마다에 형성되고, 각각의 코일보빈(6)의 축방향 단부에는 제 7 도에 도시한바와 같이 플랜지부(61)가 수지로 일체 성형되어 있다.

코일보빈(6)이 일체 성형된 중간띠형 성형품(12)은 제 3 도의 우측에 도시한 분리 공정으로 보내진다. 제 3 도에 있어서 부호 9, 10은 분리용 금형을 나타낸다. 이 분리 공정에 있어서, 한 쌍의 중간 띠형 성형품(12)의 각 연결부(14)(15)(15)가 절단되고, 또 단자(13) 형성부분이 절단되며, 각 연결부(14)(15)(15)의 일부를 포함하는 띠형 강판(1)의 본체 부분이 분리된다. 제 4도에 도시된 2점 쇄선(18)은 상기의 분리 공정에 있어서의 절단선의 예이다.

제 5도 내지 제 7 도은 상기 분리공정을 거쳐서 얻어진 스테이터 조립체의 예를 나타내는 것으로서 코일 보빈(6)과 일체로 플랜지부(61) 및 단자(13)의 유지부(62)가 수지로 일체 성형되어 있다.

단자(13)는 상기와 같이하여 분리되는 것에 의해 전기적으로 독립하는 동시에 유지부(62)에 의해 유지되며 또한 유지부(62)로부터 돌출되어 있다. 각 플랜지(61)의 외측면에는 후술하는 케이스의 축선방향의 위치결정을 행하기 위한 돌기(64)와 케이스의 둘레 방향의 위치를 결정하기 위한 돌기(65)가 일체로 성형되어 있다.

다음에 스테이터 조립체의 코일보빈(6)에 여자코일 권선을 감는 공정과 스테이터 부품의 자극편(31)에 로터가 대향 배치되도록 게이스체에 조립하는 공정으로 보내져 모터로서 완성된다. 제 9 도는 이와같이 하여 완성된 모터의 예를 나타낸다.

제 9 도 있어서, 한쌍의 스테이터 코어(11), 이들 스테이터 코어(11)의 자극편(31)이 자극편(31)을 둘러싸서 수지로 일체 성형된 코일보빈(6), 그 플랜지부(61), 단자(13) 및 그 유지부(62)등에 의해서 상기 스테이터 조립체가 구성되어 있다. 이 스테이터 조립체의 코일보빈(6)에는 여자코일 권선(21)이 감겨져 있다. 여자코일권선(21)을 감은 후 스테이터 조립체를 축선방향의 양측으로부터 끼워 넣도록 하여 한쌍의 케이스체(22)가 끼워진다. 각 케이스체(22)는 스테이터코어(11)의 자극편(31)과 동일하게 형성된 자극편(23)을 가지고 있다. 이 자극편(23)은 스테이터코어(11)의 자극편(31) 사이에 끼워지고 자극편(31)과 자극편(23)이 동일 원주내에서 둘레방향으로 교대로 배치되어 있다. 이와 같이하여 스테이터가 구성된다.

스테이터에는 그 양단의 케이스체(22)에 부착판(24) 및 바닥판(25)이 고정되어 있다. 부착판(24)과 바닥판(25)의 중앙부에는 축받이(27)(28)가 부착되고, 축받이(27)(28)에 의해 회전축(29)이 지지되어 있다. 회전축(29)과 로터(30)가 일체로 맞붙어 있다. 로터(30)는 로터홀더(33)와 이 로터홀더(33)의 외주에 고착된 로터마그네트(32)로 이루어진다.

로터마그네트(32)는 둘레 방향에 일정 간격으로 교대로 서로 극이 다르게 되도록 착지되어 있다. 로터(30)의 외주면, 보다 구체적으로는 로터 마그네트(32)의 외주면은, 각 스테이터코어(11)의 자극편(31) 및 각 케이스체(22)의 자극편(23)에 대향하고 있다. 이와 같이하여 영구자석형 스테핑 모터가 구성된다. 이 모터의 동작원리는 이미 알려 있으므로 그 설명은 생략한다.

이상 설명한 실시예에 의하면 띠형 강판(1)의 상태에서 스테이터코어(11)의 외형 형상으로 펀칭가공하여 중간띠형 성형품(12)를 제조하고, 이 중간띠형 성형품(12)의 스테이터 코어(11) 형성부분의 자극편(31)을 둘러싼 형태로 코일보빈(6)을 수지로 일체 성형하며, 그 후에 중간 띠형 성형품(12)의 연결부(14)(15)(15)를 절단하고 코일보빈(6)이 일체성형된 스테이터코어(11)로 부터 잔류 불필요 부분을 분리하여 비로서 스테이터 코어 조립체가 만들어지도록 하였기 때문에 스테이터코어 조립체가 완성될때까지 띠형 강판(1)으로서 일체로 취급하면 좋으며, 조립공정에서의 스테이터 코어(11)의 취급이 용이하여 자극편(31)의 변형을 방지할 수가 있고, 쌍을 이루는 띠형 강판(1)상호 간에서 위치 결정을 하면 되기때문에 스테이터코어(11)에 대한 코일보빈(6)의 수지에 의한 일체 성형도 용이하다.

또 띠형 강판(1)에 단자(13)로 되어야 할 부분을 형성하여 두고 코일보빈(6)과 함께 단자(13) 형성부를 매설하여 수지로 일체 성형한 후, 분리 공정에서 단독의 단자(13)로 되도록 절단하기 때문에 단자(13)를 별도의 부품으로서 준비할 필요가 없고 단자(13)의 조립도 용이하며 단자(13)의 수지로 매설되는 부분의 형상을 후크 형 등 임의의 형태로 하는 것도 용이하기 때문에 단자(13)의 이탈을 방지하기 위한 강도를 향상시키는 것도 가능하다.

이상 설명한 실시예는 영구자석 형 스테핑 모터의 예이었으나, 본 발명은 하이브리드 형 스테핑 모터에도 적용가능하다.

제 8 도은 그 예를 나타내는 것으로 안쪽으로 향하는 복수의 자극편(42)을 일정간격으로 가지는 스테이터코어(41)는 복수매 적층되지만, 전술한 실시예와 마찬가지로 중첩된 복수매의 띠형 강판을 적어도 일부가 연결된 상태에서 스테이터코어(41)의 외형 형상으로 펀칭가공하여 중간띠형 성형품으로 하고 그 후에 이 중간띠형 성형품의 각 자극편(42)의 기부(基部)를 둘러싼 형태로 코일보빈(43)을 수지로 일체 성형하는 것에 의해 스테이터코어 조립체를 형성한다. 이 스테이터 조립체의 코일보빈(43)에는 권선공정에서 여자코일 권선을 감고 다시 조립 공정에 있어서 각 자극편(42)의 내주측에 로터를 배치하는 동시에 스테이터 조립체를 케이스체에 조립하며, 로터를 각 자극편(42)에 대향배치한다. 이 실시예의 경우도 전술한 실시예와 동일한 효과를 발휘한다.

본 발명은 스테핑 모터에 한정되지 않고 다른 형식의 모터에도 적용가능하다.

상기 예에서는 연속되는 긴 띠형 강판(1)을 사용한 일관된 가공을 설명하였으나 프레스 가공시, 예를 들어 8개의 성형품마다 강판(1)을 절단하고 절단한 판을 로보트 또는 사람손으로 서로 등을 맞대게하여 제 3도의 중앙에 세트되도록 하여도 좋다.

이렇게 하면 금형(4')(5')은 불필요하게 된다.

청구범위 제 1 항 기재의 발명에 의하면 띠형 강판의 상태에서 스테이터코어 외형 형상으로 펀칭가공하여 중간띠형 성형품을 제조하고, 이 중간띠형 성형품의 스테이터 코어 형성부분의 자극편을 둘러싼 형태로 코일 보빈을 수지로 일체 성형하며, 그 후에 중간 띠형 성형품의 연결부를 절단하고, 코일 보빈이 일체성형된 스테이터코어부로부터 잔류 불필요부분을 분리하도록 하였기 때문에 스테이터코어 조립체가 완성될 때까지 띠 형 강판으로서 일체로 취급하면 좋고, 조립공정에서의 스테이터코어의 취급이 용이하여 자극편의 변형을 방지할 수가 있고, 쌍을 이루는 띠 형 강판 상호간에서 위치 결정을 하면 되기 때문에 스테이터코어에 대한 코일보빈의 수지에 의해 일체성형도 용이하다.

청구 범위 제 2 항 기재의 발명에 의하면 띠형 강판에 단자로 되어야 할 부분을 펀칭 가공하여 두고, 코일보빈과 함께 단자 형성부를 매설하여 수지로 일체성형하고, 그 후 분리공정에서 단독 단자로 되도록 절단하기 때문에 단자를 별도의 부품으로서 준비할 필요가 없고 단자의 조립도 용이하며, 단자의 이탈을 방지하기 위한 강도를 향상시킬수도 있다.

Claims (4)

1. 로터와, 이 로터에 대향하는 자극편을 가지며 또한 코일보빈이 자극편을 둘러싼 형태로 장착된 스테이터코어와, 상기 코일보빈에 감겨긴 여자코일권선을 구비한 모터의 제조방법으로서, 띠형강판에 중간띠형성형품을 일부 연결한 상태에서 스테이터코어 외형형상으로 펀칭가공하여 띠형강판으로부터 중간띠형성형품을 제조하는 공정과, 띠형강판쌍의 후면을 서로 마주하도록 조합하여 상기 띠형강판 상의 중간띠형성형품을 정렬하면서 각 중간띠형성품이 대응 띠형강판으로부터 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편을 가지도록 하는 공정과, 상기 중간띠형성형품의 스테이터코어형성부분의 자극편을 둘러싼 형태로 코일보빈을 수지로 일체 성형하는 공정과, 상기 띠형강판으로부터 코일보빈이 일체성형된 스테이터코어의 상기 중간 띠형성형품을 분리하는 공정과, 상기 코일보빈에 여자 코일권선을 감는 공정과; 상기 자극편에 상기 로터가 대향 배치되도록 상기 스테이터코어와 로터를 케이스체에 조립하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터제조방법.
2. 로터와, 이 로터에 대향하는 자극편을 가지며 또한 코일보빈이 자극편을 둘러싼 형태로 장착된 스테이터코어와, 상기 코일보빈에 감겨긴 여자코일권선을 구비한 모터의 제조방법으로서, 띠형강판에 중간띠형성형품을 일부 연결한 상태에서 스테이터코어 외형형상 및 모터의 여자코일의 권선을 통전하기 위한 단자의 외형 형상으로 펀칭가공하여 중간띠형 성형품을 제조하는 공정과, 띠형강판쌍의 후면을 마주하도록 조합하여 상기 띠형강판 상의 중간띠형성형품을 정렬하면서 각 중간띠형성형품이 대응 띠형강판으로부터 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편을 가지도록 하는 공정과, 상기 단자를 상기 코일보빈에 일부 매설하는 동시에 상기 중간띠형성형품의 스테이터코어 형성부분의 자극편을 둘러싼 형태로 코일보빈을 수지로 일체 성형하는 공정과, 상기 띠형강판으로부터 코일보빈이 일체성형된 상기 스테이터코어의 중간 띠형성형품 및 상기 단자를 분리하는 공정과, 상기 코일보빈에 여자 코일권선을 감는 공정과, 상기 자극편에 상기 로터가 대향 배치되도록 상기 스테이터코어와 로터를 케이스체에 조립하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 띠형강판이 조합될 때 한쪽 중간 성형품의 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편이 대응하여 정렬된 다른쪽 중간성형품의 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편에 대해 일정한 각도로 규칙적으로 나타나도록 펀치가공된 띠형강판의 부분을 절곡하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 띠형강판이 조합될 때 한쪽 중간 성형품의 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편이 대응하여 정렬된 다른쪽 중간성형품의 외측으로 뻗는 스테이터코어형성부분의 자극편에 대해 일정한 각도로 규칙적으로 나타나도록 펀치가공된 띠형강판의 부분을 절곡하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터제조방법.