KR100256214B1 - 회전전기의 전기자 구조 - Google Patents

Abstract

코일이 감겨지는 슬로트의 단면적을 넓게 확보할 수 있도록 하고, 또한 코일엔드부의 돌출을 될 수 있는 한 억제할 수 있도록 한다.

전기자 코어(8)의 슬로트의 전체 개수를 3의 정수배로 하여, 이들 슬로트 중의 3개씩을 각각 하나의 슬로트군으로 설정하고, 이 각 슬로트군의 슬로트를 3개의 슬로트 모두 대략 일정한 단면적을 가지는 상태에서, 제 1, 제 3 슬로트(①),(③)는 지름방향으로 깊은 깊은홈 슬로트로 하고, 제 2 슬로트(②)는 바깥지름쪽으로 폭이 넓어진 대략 삼각형 상의 얕은홈 슬로트로 하며, 또한 얕은홈 슬로트의 양쪽에 깊은홈 슬로트가 위치하는 배설 순서로 설정하였다.

Description

회전 전기의 전기자 구조

제1도는 전동 모터의 일부 단면 정면도,

제2도는 코일엔드부의 확대 정면도,

제3도는 코일엔드부의 측면도,

제4도는 종래 예를 나타낸 전기자부의 단면도,

제5도는 선출원된 전기자에서의 코일엔드부의 측면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 전동 모터 2 : 모터 요오크

3 ; 영구자석 4 : 모터축

5 : 전기자부 6 : 정류자

7 : 브러시 8 : 전기자 코어

8a : 티이스 8b : 끝단플랜지부

9 : 코일 ① : 제 1 슬로트

② : 제 2 슬로트 ③ : 제 3 슬로트

본 발명은, 전동 모터등의 회전 전기(電機)의 전기자 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 이러한 종류의 회전 전기는, 방사상으로 돌출하는 티이스 사이에 형성된 슬로트(slot)에 코일을 감아서 전기자가 구성되는데, 앞피치(m), 뒤피치(n)에서 이중감기 또는 파도감기로 감겨져 있다.

이와 같은 것에 있어서, 종래의 슬로트는 제 4 도에 도시한 바와 같이 어느 것이나 대략 동일형상으로 되어 있었기 때문에, 티이스의 유효자로폭(X)이 결정되면, 이 유효자로폭(X)을 확보하기 위하여는 필요 이상으로 슬로트의 깊이가 깊어지고, 폭을 넓게 할 수는 없으므로, 자연적으로 슬로트의 깊이 및 폭이 결정되어 버리고, 이 결과 슬로트 단면적도 결정되어 버린다.

이와 같이, 슬로트의 단면적이 홈 깊이 및 폭에 제한되어 있으므로, 예컨대 2회 감기의 코일 지름대로 3회 감기를 할 수는 없으며, 출력에 대응하여 그 때마다 코일지름, 감김수, 코어형상(슬로트 단면적) 등을 설계해야만 하므로, 귀찮고 번잡하여 코스트 상승 요인의 하나로 되어 있었다.

그리하여, 본 출원인은 먼저 일본국 실원평 3-7735 호에서 슬로트중의 3개씩을 하나의 슬로트군으로 하여, 이 각 슬로트군의 슬로트를 각 슬로트가 대략 일정한 단면적을 가지는 상태에서, 2개의 슬로트는 얕고, 또한 바깥지름쪽으로 폭이 넓어진 대략 삼각형상의 얕은홈 슬로트로 하고, 나머지 1개의 슬로트는 상기 2개의 얕은홈 슬로트보다 깊은 깊은홈 슬로트로 하며, 그리고 이들 3개의 슬로트를 깊은홈 슬로트의 양쪽에 얕은홈 슬로트가 위치하는 배설 순서로 설정하고, 이 슬로트군을 되풀이 한 구성을 출원한 바 있으며, 이에 의해 티이스의 유효자로 폭을 확보하면서 넓은 슬로트 단면적을 확보할 수 있도록 하였다.

그런데, 이것은 제 5 도에 도시한 바와 같이, 각 슬로트에 각각 끼워넣어진 코일(9)이 다음의 슬로트에 끼워넣어질 경우, 선행하여 끼워넣어진 코일의 바깥지름쪽으로 끼워넣어지게 되는데, 얕은홈 슬로트가 둘이나 있기 때문에, 이들 코일(9) 중에서, 특히 1회 감기째의 코일의 코일엔드부, 즉 코일이 최초의 슬로트에서 다음의 슬로트로 옮겨가게 될수록 전기자 끝단부로 부터 축방향 바깥으로 밀려나온 코일부의 배선위치[코일(9)의 안지름쪽을 잇는 가상선을 제 5 도의 Y로 나타냄]가 아무래도 바깥지름쪽으로 치우쳐서 배선 스페이스가 좁아져 버리고, 이 결과 코일엔드부에서의 코일끼리 섞이게 되며, 서로 인접하는 3개의 코일끼리 거의 한곳에서 3중으로 겹치는 것도 있어서, 코일엔드부가 전기자의 바깥쪽으로 크게 돌출할 뿐 아니라, 3회 감기째나 최종 감기째의 코일의 슬로트 끼워넣음 위치가 슬로트 바깥지름의 끝단쪽으로 밀려서 슬로트 내로 잘들어가지 않는다는 문제가 있어서, 새로운 개선이 요망되고 있다.

본 발명은, 상기와 같은 실정을 감안하여 이들 결점을 일소할 수 있는 회전 전기의 전기자 구조를 제공하는 것을 목적으로 하여 창안된 것으로서, 방사방향으로 돌출한 티이스 사이에 형성되는 슬로트에 굵은 직경의 단선 코일을 감음에 있어, 이 코일을 4개의 슬로트를 뛰어넘은 상태에서 다수회 감기로 감기 위한 전기자 구조로서, 상기 슬로트의 전개수를 3의 정수배개로 하고, 이들 슬로트중의 3개씩을 각각 하나의 슬로트군으로 설정하고, 이 각 슬로트군의 슬로트를, 각 슬로트는 대략 일정한 단면적을 가지는 상태에서, 두 슬로트는 지름방향으로 깊은 깊은홈 슬로트로 하고, 나머지의 한 슬로트는 상기 두 깊은홈 슬로트보다는 얕은홈이고, 또한 바깥지름쪽일수록 폭이 넓어진 대략 삼각형 형상의 얕은홈 슬로트로 하고, 이들 세 슬로트를, 얕은 홈 슬로트의 양쪽에 깊은홈 슬로트가 위치하는 배설순서로 설정하고, 이 슬로트군을 되풀이한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 고안은 이러한 구성에 의해 슬로트의 단면적을 가급적으로 넓게 확보할 수 있도록 하고, 또한 코일엔드부의 돌출을 가급적으로 억제할 수 있도록 한 것이다.

[실시예]

다음에, 본 발명의 1 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

도면에 있어서, (1)은 전장품(電裝品)에 장착되는 전동 모터로서, 이 전동 모터(1)는 모터 요오크(2), 이 요오크(2)에 고정설치되는 영구자석(3), 모터 요오크에 양 끝단부가 축지지되는 모터축(4), 모터축(4)에 일체적으로 설치되는 전기자부(5), 또한 정류자(6), 브러시(7) 등의 각종 부재장치에 의해 구성되어 있는 것은 모두 종래와 같다.

상기 전기자부(5)는, 원판형상의 전기자 코어(8)를 여러매 적층하고, 이것에 후술하는 바와 같이 굵은 지름의 단선 코일(9)을 도합 3회 감기 상태로 감아서 형성되는데, 전기자 코어(8)는 다음과 같이 되어 있다.

즉, 전기자 코어(8)에는 21개의 슬로트가 형성되도록 21개의 티이스(8a)가 방사방향을 향하여 돌출하고 있으며, 이들 슬로트는 3개의 슬로트를 하나의 슬로트군으로 하여 이것이 반복적으로 형성되어 있다.

다시 말해, 하나의 슬로트군은, 제 1 슬로트(①), 제 2 슬로트(②), 제 3 슬로트(③)로 이루어져 있으며, 그리고 제 1 슬로트(①) 및 제 3 슬로트(③)는, 축심 회전방향의 슬로트폭이 대략 같고(실시예의 것은 약간 바깥지름쪽이 폭이 넓어져 있슴), 지름방향으로 깊은 깊은홈 슬로트로 설정되어 있고, 또한 제 2 슬로트(②)는 축심 회전방향의 슬로트 폭이 바깥지름쪽으로 넓어진 대략 삼각형상(부채형상)으로서, 또한 제 1 슬로트(①), 제 3 슬로트(③)보다 얕은 얕은홈 슬로트로 이루어져 있다.

그리고, 이 슬로트군의 도합 일곱개가 반복적으로 형성되어 모두 21개의 슬로트를 가지는 구성으로 되어 있다.

이들 각 슬로트에 대하여, 편의상 제 N 번째의 슬로트군을 [N-] 라 부호를 부여하고, 그리고 제 1 슬로트군의 제 1 슬로트(①)로 부터 세었을 때, 슬로트(1-①), 슬로트(1-②), 슬로트(1-③), 슬로트(2-①), 슬로트(1-②), ‥‥, 슬로트(7-②), 슬로트(7-③)로서 도합 21개의 슬로트에 차례로 부호를 부여하여 구별한다.

또한, 이들 각 슬로트(①),(②),(③)를 간막이하는 상기 각 티이스(8a)의 유효자로폭은 X로 설정됨과 동시에, 각 티이스(8a)의 끝단에는 각 슬로트(①),(②),(③)의 홈 개구를 슬로트 폭보다도 좁은 폭으로 하여 영구자석(3)에 대향하는 끝단 플랜지부(8b)가 형성되는데, 끝단 플랜지부(8b)는 제 1 슬로트(①)와 제 2 슬로트(②)를 간막이하는 티이스 끝단의 것과, 제 2 슬로트(②)와 제 3 슬로트(③)를 간막이하는 끝단의 것에 대해서는 각각 제 2 슬로트(②) 쪽으로 치우친 상태에서 둘레방향으로 돌출하고, 또한 제 3 슬로트(③)와 제 1 슬로트(①)를 간막이 하는 티이스 끝단의 것에 대해서는 거의 균등한 상태에서 둘레방향으로 돌출하고 있으며, 이에 의해 각 끝단 플랜지부(8b)는 대략 같은 폭이고 같은 피치로서 둘레방향으로 병설되도록 설정되어 있으므로, 상기 변칙적인 슬로트 형상을 이루고 있음에도 불구하고, 자로(磁路)가 왜곡되거나 하는 좋지 않은 상태가 없도록 배려되어 있다.

그리고, 이와 같이 형성된 슬로트에 굵은 지름의 단선 코일(9)을 감을 경우에는, 4개의 슬로트를 뛰어 넘은 두 슬로트에 대하여 코일(9)이 감겨지는 것을 각 슬로트에서 동시에 행한다.

다시 말해서, 슬로트(1-①)과 슬로트(2-③)의 사이에 코일(9)을 감음과 동시에, 슬로트(4-②)와 슬로트(3-①)의 사이에 코일(9)을 감고, 마찬가지로 전 둘레에 걸쳐서 감는다. 이것을 3회 감기로 되기까지 차례로 되풀이 하는 것에 의해, 코일(9)이 감겨지도록 되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 있어서, 앞서 설명한 바와 같이, 3회 감기의 전기자부(5)가 형성되는 것인데, 이 경우에 슬로트에 대하여는 3개의 슬로트를 하나의 슬로트군으로 하고, 이 슬로트군에서의 제 1 슬로트(①), 제 3 슬로트(③)에 대해서는, 홈 폭을 깊은 것으로 설정하여 넓은 슬로트 단면적을 확보하고, 나머지 제 2 슬로트(②)에 대해서는 홈 깊이는 얕지만, 바깥지름쪽으로 폭이 넓어진 대략 삼각형상으로 하여 넓은 슬로트 단면적을 확보하고 있다.

즉, 상기 3개의 슬로트(①),(②),(③) 중, 2개의 슬로트(①),(③)를 깊은홈 형상으로 하고, 나머지 1개의 슬로트(②)에 대해서는 인접하는 제 1 슬로트(①) 및 제 3 슬로트(③) 쪽으로 홈 폭을 넓히도록 하여, 티이스(8a)의 유효자로폭(X)을 확보할 수 있는 상태에서 넓은 슬로트 단면적을 확보할 수 있게 된다.

이 결과, 티이스(8a)의 필요한 유효자로폭(X)을 확보하면서, 종래에 없는 넓은 슬로트 단면적을 확보할 수 있기 때문에, 2회 감기와 같은 코일 지름으로 3회 감기를 가능하게 할 수 있고, 이로써 고효율로서 고출력화되는 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 있어서는, 티이스의 필요한 유효자로폭을 확보하면서 넓은 슬로트 단면적을 확보할 수 있는데, 또한 이것을 얕은홈 슬로트[제 2 슬로트(②)] 의 양쪽에 깊은홈 슬로트[제 1 슬로트(①), 제 3 슬로트(③)]가 위치하는 순서로 배설되어, 두 개의 깊은홈 슬로트가 존재하고 있다.

이 때문에, 4개의 슬로트를 뛰어 넘은 슬로트 사이에 코일(9)을 감았을 때, 선출원된 2개의 슬로트를 얕은홈으로 한 것과 같이, 1회 감기째의 코일(9)의 코일엔드부, 다시 말해서 코일(9)이 최초의 슬로트에서 다음의 슬로트로 옮기기 위해 전기자부(5)의 끝단부로 부터 축방향 바깥으로 밀려나온 코일부의 배선위치가 바깥지름쪽으로 밀려 버리는 일이 없고, 가급적 축심쪽으로 위치시킬수 있게 된다[코일(9)의 안지름쪽을 잇는 가상선을 제 3 도의 Z로 나타냄].

이 결과, 코일엔드부에서의 코일 배선스페이스를 넓게 확보할 수 있게 되어, 코일엔드부에서 인접하는 3가닥의 코일끼리 대략 한 곳에서 3중으로 겹쳐버리는 것과 같은 일을 효과적으로 회피할 수 있어, 코일엔드부의 전기자 바깥쪽으로의 돌출을 가급적으로 작게 할 수 있고, 또한 최종회 감기째의 코일(9)을 슬로트 안지름의 끝단쪽에 붙인 상태로 슬로트 내에 잘 넣을수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 상기 실시예의 것에 한정되는 것이 아님은 물론, 슬로트 수가 21개인 것에 한정되지 않으며, 또한 이중감기나 파도감기에서도 마찬가지로 실시할 수 있다.

이상, 본 발명은 상술한 바와 같이 구성된 것이기 때문에, 코일이 다수외 감겨지는 전기자에 있어서, 3개의 슬로트를 1개의 슬로트군으로 하여, 이 슬로트군에 있어서의 2개의 슬로트에 대해서는 깊은홈 슬로트로 하고, 나머지 1개의 슬로트에 대해서는 상기 깊은홈 슬로트 보다 얕은 홈이긴 하지만 바깥지름쪽으로 폭이 넓어진 얕은홈 슬래트가 형성되어 있으므로, 어느 슬로트도 티이스의 유효자로폭을 확보할 수 있는 상태에서, 넓은 슬로트 단면적을 확보할 수 있게 된다.

이 결과, 티이스의 필요한 유효자로폭을 확보하면서, 종래에 없는 넓은 슬로트 단면적이 확보되기 때문에, 고효율로서 고출력화 되는 것으로 할 수 있게 된다.

그리고, 이것은 상기 슬로트군을 구성하는 3개의 슬로트가 얕은홈 슬로트의 양쪽에 깊은홈 슬로트가 위치하는 순서로 배치되어, 2개의 깊은홈 슬로트가 존재하고 있다.

이 때문에, 슬로트에 코일을 감았을때, 선출원한 2개의 슬로트를 얕은홈으로 한 것과 같이, 1회 감기째의 코일이 코일엔드부가 바깥지름쪽으로 밀리는 일 없이, 가급적 축심쪽으로 위치시켜, 코일엔드부에 있어서의 코일 배선스페이스를 넓게 확보할 수 있으며, 이 결과 코일엔드부에서 인접하는 3가닥의 코일끼리 대략 한곳에서 3중으로 겹쳐져 버리는 것을 효과적으로 회피할 수 있고, 코일엔드부의 전기자 바깥쪽으로의 돌출을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 최종회 감기째의 코일의 슬로트 끼워넣음 위치를 슬로트 안지름 끝단쪽에 모이는 상태로 슬로트 내에 잘 넣을수 있으며, 나아가서는 전동 모터의 소형 경량화에 크게 공헌할 수 있다.

Claims (1)

1. 방사방향으로 돌출한 티이스(8a) 사이에 형성되는 슬로트에 굵은 직경의 단선 코일(9)을 감음에 있어, 이 코일을 4개의 슬로트를 뛰어넘은 상태에서 다수회 감기로 감기 위한 전기자 구조로서, 상기 슬로트의 전개수를 3의 정수배개로 하고, 이들 슬로트중의 3개씩을 각각 하나의 슬로트군으로 설정하고, 이 각 슬로트군의 슬로트(①),(②),(③)를, 각 슬로트(①),(②),(③)는 대략 일정한 단면적을 가지는 상태에서, 두 슬로트(①),(③)는 지름방향으로 깊은 깊은홈 슬로트로 하고, 나머지의 한 슬로트(②)는 상기 두 깊은홈 슬로트(①),(③)보다는 얕은홈이고, 또한 바깥지름쪽일수록 폭이 넓어진 대략 삼각형 형상의 얕은홈 슬로트(②)로 하고, 이들 세 슬로트(①),(②),(③)를, 얕은 홈 슬로트(②)의 양쪽에 깊은홈 슬로트(①),(③)가 위치하는 배설순서로 설정하고, 이 슬로트군을 되풀이한 것을 특징으로 하는 회전 전기의 전기자 구조.