KR100402384B1

KR100402384B1 - 회전전기의 철심 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100402384B1
Application number: KR10-2000-0080187A
Authority: KR
Inventors: 후지타마사히코; 하라다요시히로; 오케타니나오히로; 아다치가쓰미
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2003-10-22
Also published as: KR20010096542A; JP2001298885A; US6819024B1; US7234226B2; JP3621625B2; US20030159272A1

Abstract

원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 용이하게 균일화 할 수가 있는 회전전기의 철심 및 그 제조방법을 얻는다.

띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부(15a)와 철심기부(15a)에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부(15b)를 갖고, 인접하는 티스부(15b)간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 형성되어 있는 회전전기의 철심(50)으로서 철심은 대략 직방체 상태의 적층체(15)의 양단부를 이 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리고, 또 적층체(15)의 전체를 티스부(15b)의 선단이 이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재(73)에 감아서 원통상으로 성형하고, 양단부를 접합해서 제작된다.

Description

회전전기의 철심 및 그의 제조방법{IRON CORE OF ROTATING-ELECTRIC MACHINE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 회전전기의 철심에 관한 것으로, 특히 강판이 적층되어 제조되는 회전전기의 철심 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 21은 예를들어 일본국특개소 48-9201호 공보에 기재된 종래의 회전전기의 철심 적층체의 사시도이다. 도 22는 적층체의 철심을 원통형의 심부재에 감아서 성형하는 모양을 표시하는 도면이다. 도 23은 성형한 철심의 양단부를 접합하는 모습을 표시하는 도면이다. 적층체(5)는 블랜킹 가공해서 철심기부(5a) 및 등분간격으로 복수의 티스부(5b)를 갖는 직선으로 띠모양의 자성판이 소정의 개수 적층되어 제조되어 있다.

그리고, 대략 직방체로 적층된 적층체(5)는 도시하지 않은 권선을 권장한 후, 원통형의 심부재(9)에 감아서 원통상으로 성형되고, 양단부를 맞대인 접촉부(10)를 용접해서 접합되어 있다.

이와 같은 구성의 종래의 회전전기의 철심에서는 상술한 바와 같이, 띠 모양의 자성판에 권선을 수납하는 슬롯을 다수 형성한 후, 적층해서 대략 직방체의 적층체(5)로 하고, 원통형의 심부재(9)에 감아서 원통형으로 성형하며, 양단부를 접합해서 형성한다.

이와 같은 종래의 회전전기의 철심(40)은 처음부터 원통철심으로 되어 있지 않고, 대략 직방체상의 적층체(5)에 도시하지 않은 권선을 권장함으로써 권선작업이 쉬어진다. 또, 권선을 권장한 후 적층체(5)를 만곡시키기 때문에 만곡시키기 전에 비해 만곡시킨 후의 슬롯의 단면적이 작아지고, 권선을 고밀도로 배치할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 이와 같은 구성의 종래의 회전전기의 철심(4)에서는 대략 직방체상의 적층체(5)를 원통형 심부재에 감아서 원통상으로 성형할 때에 양단부 부근이 다른 부분보다도 구부림이 작게 형성되고, 단부끼리의 접합면이 일치하지 않으며 잘 접합이 되지 않는다. 즉, 접촉부(10) 부근의 구부림이 불충분해지고, 원주방향 전체에 걸쳐서 곡율반경이 균일하게 되지 않으므로 접합면이 일치하지 않고, 원하는데로 접합이 안된다는 문제점이 있었다. 또, 이 접촉부(10)를 강제적으로 일치시켜서 접합하면 철심의 원형도가 악화되는 문제가 있었다.

또, 이와 같은 구성의 종래의 회전전기의 철심(40)에서는 원통형의 심부재(9)에 감아서 원통상으로 성형할 때에 도 24에 표시하는 바와 같이 파형변형이 발생해 버린다는 문제가 있었다. 또, 대략 직방체의 적층체(5)의 양단부의 구부림 강성이 높고, 단부를 구부릴 때의 구부림의 힘이 커지며, 티스부(5b)가 구부려지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 된 것으로 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 쉽게 균일하게 할 수가 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상할 수가 있으며, 파형변형의 발생을 방지할 수가 있고, 티스부의 좌굴 또는 변형을 방지할 수가 있으며, 철심에 대향하는 자극 또는 자석과의 극간을 작게할 수가 있고, 공극의 자기저항을 작게 할 수 있으며, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있는 회전전기의 철심 및 그 제조방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 회전전기의 철심의 제작공정을 표시하는 도면이고, 도1의 (a)는, 대략 직방체상태의 적층체의 측면도, 도 1의 (b)는 양단부가 구부려진 적층체의 측면도, 도 1의 (c)는 양단부가 접합되어 원통상의 철심이 된 적층체의 측면도.

도 2는 본 발명의 회전전기의 철심은 다른 예를 표시하는 요부의 측면도.

도 3은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이고, 도 3의 (a)는 접합부 부근의 오목부가 매립되는 모양을 표시하는 측면도이고, 도 3의 (b)는 접합부 부근의 오목부가 매립된 후의 상태를 표시하는 측면도.

도 4는 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도.

도 5는 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도.

도 6은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도.

도 7은 단부 구부림 공정에서 대략 직방체상의 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 측면도.

도 8은 도 7의 방법으로 단부를 구부릴때의 내부응력의 분포도.

도 9는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법을 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 측면도.

도 10은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 다른 예를 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 측면도.

도 11은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 나타내는 공정도.

도 12는 도 11의 방법으로 단부를 구부릴때의 내부응력의 분포도.

도 13은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차로 구부리는 모양을 표시하는 공정도.

도 14는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차로 구부리는 모양을 표시하는 공정도.

도 15는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차로 구부리는 모양을 표시하는 공정도.

도 16은 도 15(a)의 권선을 수납하는 공정을 더욱 상세하게 나타내는 도면.

도 17은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 구부리를 모양을 표시하는 사시도.

도 18은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 제작공정을 나타내는 도면이고, 도 18의 (a)는 대략 직방체상의 적층체의 측면도.

도 18의 (b)는, 양단부가 구부려진 적층체의 측면도.

도 18의 (c)는 양단부가 접합되어 원통상의 철심으로 된 적층체의 측면도.

도 19는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차적으로 구부리는 모양을 표시하는 공정도.

도 20은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 구부리는 모양을 표시하는 사시도.

도 21은 종래의 회전전기의 철심이 되는 대략 직방체상의 적층체의 사시도,

도 22는 적층체의 철심을 원통형의 심부재에 감아서 성형하는 모양을 표시하는 도면.

도 23는 원통상으로 형성한 철심의 양단부를 접합하는 모양을 표시하는 도면.

도 24는 적층체를 만곡시킬때, 철심이 파도치듯이 변형해버리는 모양을 표시하는 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

15a. 철심기부, 15b. 티스부, 15c. 얇은부분,

15e,15f. 노치, 17. 매립부재, 50. 철심.

61. 제1의 고정지그, 63, 64. 제2의 고정지그,

63a. 직선상의 경사부, 64a. 원호상의 경사부,

71. 압압지그, 72. 밀착지그, 73. 원통형의 심부재,

본 발명의 청구항 1의 회전전기의 철심은 띠모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 가지며, 인접한 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심으로서, 철심은 대략 직방체상의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리고, 또 적층체의 전체를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하고 양단부를 접합해서 제작된다.본 발명의 청구항 2의 회전전기의 철심의 제조방법은 띠모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부로 부터 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 갖고, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로서 대략 직방체상의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리는 단부 구부림 공정과, 적층체의 전체를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비하고 있다.본 발명의 청구항 3의 회전전기의 철심의 제조방법은 띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 갖고, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로서 적층체의 중앙부를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과, 전체 구부림 공정에서 구부려진 적층체를 단부를 제외하고, 내외주에서 맞잡고 적층체의 단부를 내주측에 압압 또는 감아줌으로써 구부리는 단부 구부림 공정과, 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비하고 있다.실시의 형태 1

도 1은 본 발명의 회전전기의 철심의 제작공정을 표시하는 도면이고, 도 1의 (a)는 대략 직방체의 적층체의 측면도, 도 1의 (b)는 양단부가 구부려진 적층체의 측면도, 도 1의 (c)는 양단부가 접합되고 원통상의 철심이 된 적층체의 측면도이다.

적층체(15)는 우선 처음에 종래와 같이 블랭킹 가공해서 철심기부(15a) 및 다수의 티스부(15b)를 갖는 직선이고, 띠모양의 자성판이 소정의 개수 적층되며, 도 1의 (a)의 표시되는 바와 같은 대략 직방체상의 적층체(15)가 제조된다.

다음, 이 적층체(15)는 도 1의 (b)에 표시되는 바와 같이 대략 직방체상의 적층체(15)의 양단부를 티스부(15b)의 선단이 중심에 지향하도록 소정의 곡율로 구부려진다(단부 구부림 공정). 이때의 소정의 곡율이라는 것은 최종적인 원통형의 철심(50)이거나 또는 전체 구부림 후의 철심의 곡율에 가까운 것이다.

그리고, 최후로 도 1의 (c)에 표시되는 바와 같이 적층체(15)의 전체가 티스부(15b)의 선단이 내주측을 향하도록 도시하지 않은 원통형의 심부재에 감겨져서 원통상으로 성형되고(전체 구부림 공정), 적층체(15)의 양단부가 맞닿는 곳인 접합부(16)가 레이저용접 또는 전자빔용접에 의해 용접되어 접합된다(접합공정).

그리고, 최종적으로 적층체(15)는 원통상의 철심기부(15a)와, 이 철심기부 (15a)에서 축심방향으로 돌출한 다수의 티스부(15b)를 가지고 인접하는 티스부(15b)간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형된 철심(50)이 된다.

이와 같이 구성된 회전전기의 철심(50)에서는 대략 직방체의 적층체(15)의 단부를 단부 구부림 공정으로 구부리고, 그 후에 전체 구부림 공정으로 원통형의 심부재로 감아서 원통형으로 성형함으로써 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 구부림을 균일하게 할 수가 있으며, 원통형의 철심(50)의 원형도가 향상된다. 그리고, 철심(50)의 원형도가 향상됨으로써 철심(50)에 대향해서 배치되는 자성부재와의 극간을 작게 할 수가 있고, 극간의 자기저항을 작게 할 수 있으므로 회전전기의 출력을 향상시키는 것이 가능해진다.

실시의 형태 2

도 2는 본 발명의 회전전기의 철심의 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이다. 본 실시의 형태의 적층체(115)에서는 철심기부(15a)의 양단부의 외주측의 두께를 깎아서 삭제하고, 철심기부(15a)의 외경을 작게할 수 있도록 얇아진 부분(15c)이 설치되어 양단부의 강성이 작게 되어 있다. 도 2에서는 한쪽만이 표시되어 있으나, 얇은 부분(15c)은 적층체(115)의 양단부에 설치되어 있다.

기타의 구성은 실시의 형태 1과 같다.

이와 같이 구성된 회전전기의 철심에서는 대략 직방체상의 적층체(115)의 양단부에 얇은 부분(15c)이 설치되어 구부리기 쉬워지고, 양단부를 구부릴 때의 구부리는 힘이 저감되므로 티스부(15b)의 좌굴이나 변형을 잘 일어나지 않도록 할 수가 있다.

실시의 형태 3

도 3은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이고, 도 3의 (a)는 접합부 부근의 오목부가 메워지는 모양을 표시하는 측면도이고, 도 3의 (b)는 접합부 부근의 오목부가 메워진 후의 상태를 표시하는 측면도이다.

상술한 실시의 형태 2의 적층체(115)에서는 철심기부(15a)의 양단부의 외주측의 두꺼운 쪽이 삭제되고, 철심기부(15a)의 외경을 작게 하도록 얇게 한 얇은 부분(15c)이 설치되어 단부의 강성이 작게 되어 있다.

이렇게 해서 제작된 철심(50)은 적층체(115)의 양단부가 접합공정에 의해 접합된 후, 접합부 부근의 외주측에 오목부가 형성된다. 그리고, 일반적으로 철심의 철심기부(15a)에서 직경방향의 폭이 작게 된 부분이 있으면, 그 부분에 규제되어 작기포화가 발생하고, 회전전기의 출력은 저감한다.

본 실시의 형태에서는 이러한 문제를 해소하기 위해 오목부가 형성되어 있는 얇은 부분(15c)에 외경이 다른 부분과 같아지도록 매립하는 매립부재(17)가 용접되어있다. 매립부재는 오목부와 꼭 맞는 형상을 하고 있으며, 양단부(접합부 16b, 16c)에서 레이저용접 또는 전자빔용접에 의해 용접되어 있다.

기타의 구성은 실시의 형태 2와 같다.

이와 같이 구성된 회전전기의 철심(50)에서는 철심기부(15a)에서 직경방향의 폭이 작아진 부분이 없어지고, 자기포화가 일어나기 힘들며, 회전전기의 출력이 향상된다. 또, 매립부재(17)가 용접됨으로써 철심의 강도가 향상된다.

실시의 형태 4

도 4도는 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이다. 본 실시의 형태의 적층체(215)에서는 철심기부(15a)의 양단부가 외경이 끝으로 갈수록 작게되도록 경사부(15d)가 형성되어서 강성이 작게되어 있다.

기타의 구성은 실시의 형태 1과 같다.

이와같이 구성된 회전전기의 철심(50)에서는, 대략 직방체상의 적층체(215)의 양단부가 구부리기 쉬워지고 양단부를 구부릴때의 구부리는 힘이 저감되므로 티스부(15b)의 좌굴이나 변형을 일으키기 힘들게 하는 동시에 형상이 간단하므로 단부의 가공이 쉬워진다.

실시의 형태 5

도 5는 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이다. 본 실시의 형태의 적층체(315)에서는 철심기부(15a)의 양단부가 외주측에 단면이 가는 홈 상태의 노치(15e)가 설치되어 강성이 작게 되어 있다.

기타의 구성은 실시의 형태 1과 같다.

이와같이 구성된 회전전기의 철심(50)에서는 대략 직방체의 적층체(315)의 양단부가 구부려지기 쉽게되고, 양단부를 구부리는데의 구부림의 힘이 저감되므로 티스부(15b)의 좌굴이나 변형을 일으키기 힘들게 하는 동시에 형상이 간단하므로 단부의 가공이 쉬워진다.

실시의 형태 6

도 6은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른 예를 표시하는 요부의 측면도이다. 본 실시의 형태의 적층체(415)에서는 철심기부(15a)의 양단부가 외주측에 단면 삼각형상의 노치(15f)가 설치되어 강성이 작게 되어 있다.

기타는 실시의 형태 1과 같다.

이와같이 구성된 회전전기의 철심(50)에서는 대략 직방체상의 적층체(415)의 양단부가 구부려지기 쉬워지고, 양단부를 구부릴때의 구부리는 힘이 저감되므로 티스부(15)의 좌굴이나 변형을 일으키기 힘들게 하는 동시에 형상이 간단하므로 단부의 가공이 용이하다.

실시의 형태 7

도 7은 대략 직방체상의 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 측면도이다. 또, 도 8은 도 7의 방법으로 단부를 구부릴때의 내부응력의 분포도이다.

도 8에서는 색이 짙은 부분에 큰 응력이 가해져 있는것을 표시한다.

대략, 직방체의 적층체(15)의 양단부를 구부리는 하나의 방법으로서 도 7에 표시하는 바와 같이 철심기부(15a)측에 배치된 제1의 고정지그(61)과 티스부(15b)측에 배치된 제2의 고정지그(62)로 적층체(15)를 단부가 소정의 길이가 돌출하도록 잡아쥐고, 적층체(15)의 단부의 철심기부(15a)측에 압압지그(71)를 접촉시키고, 적층체(15)에 대해 수직방향에(티스부(15b)의 돌출방향으로) 압압하는 방법이 있다.

그러나, 이 방법에서는 도 8에서 명백한 바와같이 만곡시키는 단부측에서 2번째의 티스부(15b1)에 큰 응력이 걸려버린다. 이 때문에 이같은 방법을 사용하면 2번째의 티스부(15b1)이 좌굴해 버린다는 문제가 있었다.

도 9는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법을 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 측면도이다.

본 실시의 형태의 철심의 제조방법에서는 제2의 고정자지그(63)의 단부의 티스부(15b)측에는 단부에서 2개째의 티스부(15b)가 맞닿는 부근에서 끝으로 향 할수록 티스부(15b)에서 떨어지도록 직선상의 경사부(83a)가 형성되어 있다.

이 때문에, 만곡시키는 단부측에서 2번째의 티스부(15b1)에 큰 응력이 걸리는 일이 없고, 2번째의 티스부(15b1)이 좌굴해 버리는 일이 없다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 적층체의 전체를 원통상의 심부재에 감아서 원통상으로 형성하기 전에 적층체의 양단부를 상술한 방법에 의해 최종적인 곡율이 되도록 구부려 둠으로써, 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 쉽게 균일하게 할 수가 있고, 원통상의 철심(50)의 원형도를 향상시킬 수가 있으며, 철심에 대향하는 회전자와의 극간을 작게 하는 것이 가능해지므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있다.

또, 티스부(15b)의 돌출방향으로 압압한 만큼 구부려지고 장치를 간단한 것으로 할 수 있다. 또, 경사부(63a)에 의해 티스부(15b)의 제2의 고정부재(63)에 대한 접촉각도를 적당한 각도에 설정할 수 있으므로 구부릴 때 장해가 되는 티스부(15b)를 좌굴 또는 변형하기 힘들게 할 수가 있다.

실시의 형태 8

도 10은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 다른 예를 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 나타내는 측면도이다. 본 실시의 형태의 철심의 제조방법에서는 제2의 고정지그(64)의 단부의 티스부(15b)측에는 단부에서 두번째의 티스부(15b)가 맞닿는 부근에서 끝으로 향할수록 티스부(15b)에서 떨어지도록 원호상의 경사부(64a)가 형성되어 있다. 기타의 구성을 실시의 형태 7과 같다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 원호상의 경사부(64a)에 의해 티스부(15b)의 제2의 고정부재(64)에 대한 접촉각도를 더욱 적당한 각도로 설정할 수 있으므로, 구부릴 때 장해가 되는 티스부(15b)를 다시 좌굴 또는 변형하기 힘들게 할 수 있다.

실시의 형태 9

도11은, 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또다른 예를 표시하는 적층체의 단부를 구부리는 모양을 표시하는 공정도이다.

또, 도 12는 도 11의 방법으로 단부를 구부릴 때의 내부응력의 분포도이다. 도 12에서는 색이 짙은 부분에 큰 응력이 가해져 있는 것을 표시한다. 본 실시의 형태에서는 실시의 형태 8과 같이 제2의 고정지그(64)의 단부의 티스부(15b)측에는 단부에서 2번째의 티스부(15b)가 맞닿는 부근에서 끝으로 갈수록 티스부(15b)로 부터 떨어지도록 원호상의 경사부(64a)가 형성되어 있다.

그리고, 본 실시의 형태에서는 적층체(15)의 단부의 철심기부(15a)의 각부에 단면 L자형의 밀착지그(72)를 밀착시키고(도 11의 (a)), 이 밀착지그(72)로 적층체(15)의 단부를 티스부(15b)측에 감아버리듯이 구부린다(도 11의 (b)).

본 실시의 형태에서는 상술한 경사부(64a)가 밀착지그(72)의 감아드리는 것 같은 구부림 방식의 효과에 의해 도 12에서 명백한 바와 같이, 2번째의 티스부(15b)는 거의 응력이 걸리지 않는다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서 원호상의 경사부(64a)에 의해 티스부(15b)의 제2의 고정부재(64)에 대한 접촉각도를 적당한 각도로 설정할 수 있으므로 티스부(15b)를 좌굴이 잘 안되게 하는 동시에 밀착지그(72)에 의해 감아드리도록 구부리므로 단부에서 소정의 거리 떨어진 위치의 티스부(15b)에 걸리는 응력을 감소하면서 적층체(15)의 구부림부에 구부림 모멘트를 가할 수가 있으므로 티스부(15b)를 좀더 좌굴하기 힘들게 할 수가 있다.

실시의 형태 10

도 13은, 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또다른 예를 표시하는 적층체를 순차적으로 구부리는 모양을 표시하는 공정도이다.

본 실시의 형태에서는 우선, 도 13의 (a)에 표시되는 바와 같이 실시의 형태 8의 방법에 의해 적층체(15)의 양단부가 티스부(15b)의 선단이 중심으로 지향하도록 소정의 곡율로 구부려진다(단부 구부림 공정).

다음에 도 13의 (b)에 표시되는 바와같이, 적층체(15)의 중앙부가 맞잡혀지고, 끝에서 각각 1/4의 길이의 양단부가 원통형의 심부재(73)에 감겨져서 구부려진다(제 1의 전체 구부림 공정).

다음, 도 13의 (c)에 표시된 바와 같이 제1의 전체 구부림 공정에서 구부려진 1/4 만곡부의 한쪽이 잡혀지고, 나머지의 만곡되지 않은 중앙부가 심부재(73)에 감겨져서 구부려진다(제 2의 전체 구부림 공정).

그 후, 도 13의 (d)에 표시된 바와 같이 맞닿은 적층체의 양단부가 레이저 용접 또는 전자빔용접에 의해 용접되어 접합된다(접합공정).

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 중앙부의 넓은 범위를 잡으므로 단부의 심부재로의 감기를 쉽게 할 수가 있다.

실시의 형태 11

도 14는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차로 구부리는 모양을 표시하는 공정도이다.

본 실시의 형태에서는 최초의 적층체(15)의 단부가 구부려지는 일이 없다. 본 실시의 형태에서는 실시의 형태 10의 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)에 표시되는순서에 의해 적층체(15)의 전체가 만곡된다(전체 구부림 공정).

다음 도 14의 (a)에 표시되는 바와 같이 상술한 전체 구부림 공정에서 구부려진 적층체(15)를 단부를 제외하고 내외주의 전체에서 잡고, 적층체(15)의 단부의 철심기부(15a)측의 각부에 단면 L자형의 밀착지그(72)를 밀착시키고, 밀착지그(72)로 적층체(15)의 단부를 티스부(15b)측에 감아주듯이 구부린다(단부 구부림 공정).

그 후, 도 14의 (b) 및 도 14의 (c)에 표시된 바와 같이 적층체의 양단부를 접촉시켜서 레이저용접 또는 전자빔 용접에 의해 용접한다(접합공정).

이러한 회전전기의 철심의 제조방법에서는 원주방향전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 용이하게 균일화 할 수가 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상시킬 수가 있고, 철심에 대향하는 회전자와의 극간을 작게 하는 것이 가능하므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있다. 또, 단부를 구부릴 때에 적층체를 단부 이외의 내외주에서 잡으므로 지지가 확실해지고, 티스부(15b)의 좌굴을 더욱 저감할 수가 있다.

실시의 형태 12

도 15는 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 구부리는 모양을 표시하는 공정도이다. 도 16은 도 15의 (a)의 권선을 수납하는 공정을 더욱 상세히 표시하는 도면이다.

본 실시의 형태에서는 실시의 형태 1의 전체 구부림 공정전에 도 15의 (a)에 표시된 바와 같이 대략 직방체상태의 적층체(15)의 슬롯에 권선(80)을 수납하는 공정을 갖는다(권선수납공정). 이 권선수납공정에서는 도 16에 표시된 바와 같이 권선(80)과 적층체(15)사이에 인슐레이터(81)가 끼워져서 권선(80)과 함께 수납된다.

그리고, 그 후 실시의 형태 1과 같이 전체 구부림 공정과 접합공정이 실시되나, 양공정 모두 권선(80)을 수납한 채로 실시된다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 원주방향 전체에 걸쳐 철심의 곡율을 쉽게 균일하게 할 수 있고, 원통상의 원형도를 향상시킬 수가 있으며, 철심에 대향하는 회전자와의 극간을 작게 하는 것이 가능하므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있다. 또, 대략 직방체상의 적층체(15)에 권선(80)을 수납하므로 수납작업이 쉬워지고, 또 구부렸을 때에 슬롯부의 단면적이 작아지므로 권선의 슬롯내의 점적율을 올릴 수가 있고, 회전전기의 출력을 향상할 수가 있다.

또, 상술한 권선수납공정은, 실시의 형태 1내지 실시의 형태 11의 어느 방법에서도, 전체 구부림 공정전에 조립할 수 가 있고, 그 후의 공정에서, 권선(80)을 수용한 채로 실시할 수 가 있다.

실시의 형태 13

도 17은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 구부리는 모습을 표시하는 사시도이다.

본 실시의 형태에서는 전체 구부림 공정이 적층체(15)의 철심기부(15a)의 양측면에서 슬라이드 가능하게 가이드할 수 있는 성형지그(74)에 의해 실시된다. 성형지그(74)의 양단에 형성된 플랜지부(74a)는 철심기부(15a)의 양측면에 미소한 극간을 가지고 맞닿고, 슬라이드 가능하게 가이드한다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 성형지그(74)의 플랜지부(74a)는 적층체(13)를 적층방향으로 변형 불가능하도록 가이드하므로 적층체(15)의 파형변형을 저감시킬 수가 있다.

또, 본 실시의 형태의 성형지그는 실시의 형태 1내지 실시의 형태 12의 전체 구부림 공정에서 사용할 수 가 있다.

실시의 형태 14

도 18은 본 발명의 회전전기의 철심의 또 다른예를 표시하는 제작공정을 표시하는 도면이고, 도 18의 (a)는 대략 직방체의 적층체의 측면도, 도 18의 (b)는 양단부가 구부려진 적층체의 측면도, 도 18의 (c)는 양단부가 접합된 원통상의 철심으로 된 적층체의 측면도이다.

본 실시의 형태의 회전전기의 철심은 예를들면 모터의 회전자에 사용되는 철심(90)이고, 띠 모양의 자성판을 적층해서 되며, 원통상의 철심기부(15a)와 철심기부(15a)에서 외측으로 방사상태로 돌출한 다수의 티스부(15a)를 갖고 인접한 티스부(15b)간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있다.

적층체(15)는 우선 처음에, 종래와 같이 블랜킹가공해서 철심기부(15a) 및다수의 티스부(15b)를 갖는 직선으로 띠 모양의 자성판이 소정의 개수적층되고, 도 18의 (a)에 표시된 바와같은 대략 직방체상의 적층체(15)가 제조된다.

다음에, 이 적층체(15)는, 도 18의 (b)에 표시된 바와같이, 대략 직방체의 적층체(15)의 양단부를 티스부(15b)의 선단이 방사상으로 소정의 간격으로 넓혀지도록 소정의 곡율로 구부려진다(단부 구부림 공정). 이때의 소정의 곡율이라는 것은 최종적인 원통형의 철심(90)이나 또는 전체구부림후의 철심의 곡율에 가까운것이다.

그리고, 최후로 도 18의 (c)에 표시된 바와 같이 적층체(15)의 전체가 티스부(15b)의 선단이 외주측을 향하도록 도시하지 않은 원통형의 심부재에 감겨져서 원통상으로 성형되고(전체 구부림 공정), 적층체(15)의 양단부가 맞닿는 곳인 접합부가 레이저용접 또는 전자빔 용접에 의해 용접되어 접합된다(접합공정).

이와 같이 구성된 회전전기의 철심(90)에서는 대략 직방체상의 적층체(15)의 단부를 단부 구부림 공정에서 구부려 주고, 그 후에 전체 구부림 공정에서 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형함으로써 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 구부림을 균일하게 할 수 있으며, 원통형의 철심(90)의 원형도가 향상된다.

그리고, 철심(90)의 원형도가 향상함으로써 철심(90)에 대향해서 배치되는 자극 또는 자석과의 극간을 작게 할 수가 있고, 극간의 자기저항을 작게 할 수가 있으므로 회전전기의 출력을 향상시킬 수가 있다.

실시의 형태 15

도 19는, 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 순차 구부리는 모습을 표시하는 공정도이다.

본 실시의 형태는 실시의 형태 14의 철심(90)의 제작방법 중 실시의 형태 11에 대응하는 제작방법을 실시하는 것이다. 본 실시의 형태에서는 최초의 적층체(15)의 단부가 구부러지는 일이 없다. 본 실시의 형태에서는 실시의 형태 10의 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)에 표시되는 순서에 의해 우선 적층체(15)의 전체가 만곡된다(전체 구부림 공정).

다음에 도 19에 표시된 바와 같이 상술한 전체 구부림 공정에서 구부려진 적층체(15)를 단부로 제외하고 내외주의 전체에서 잡고, 적층체(15)의 단부의 티스부(15b)측의 각부에 단면 L자형의 밀착지그(72)를 밀착시키며, 밀착지그(72)로 적층체(15)의 단부를 철심기부(15a)측으로 감듯이 구부린다(단부 부구림 공정).

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 쉽게 균일하게 할 수가 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상시킬 수가 있고, 철심의 대향하는 자극 또는 자석과의 극간을 작게 하는 것이 가능해지므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있다.

또, 단부를 구부릴 때에 적층체를 단부이외의 내외주에서 잡고 있으므로 지지가 확실해지고, 티스부(15b)의 좌굴을 더욱 저감할 수가 있다.

실시의 형태 16

도 20은 본 발명의 회전전기의 철심의 제조방법의 또 다른 예를 표시하는 적층체를 구부리는 모양을 표시하는 사시도이다.

본 실시의 형태는 실시의 형태 14의 철심(90)의 제작방법을 실시의 형태 13에 대응하는 제작방법을 실시하는 것이다. 본 실시의 형태에서는 전체 구부림 공정이 적층체(15)의 철심기부(15a)의 양측면에서 슬라이드 가능하게 가이드할 수 있는 성형지그(75)에 의해 실시된다.

성형지그(75)의 양단에 형성된 플랜지부(75a)는 철심기부(15a)의 양측면에 미소한 극간을 가지고 맞닿고 슬라이드 가능하게 가이드한다.

이와 같은 회전전기의 철심의 제조방법에서는 성형지그(75)의 플랜지부(75a)는 적층체(15)를 적층방향으로 변형 불가능하게 가이드하므로 적층체(15)의 파형변형을 저감할 수가 있다.

본 발명의 청구항 1의 회전전기의 철심은 띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 갖고 인접한 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심으로서 철심은 대략 직방체상의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리고, 또 적층체의 전체를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하고, 양단부를 접합해서 제작된다. 이 때문에, 적층체의 전체를 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하기전에 적층체의 양단부를 최종적인 곡율이 되도록 구부려 놓으므로써 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 용이하게 균일화 할 수 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상할 수가 있으며, 철심에 대향하는 자극 또는 자석과의 극간을 작게 할 수 있으므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수 있다.

본 발명의 청구항 2의 회전전기의 철심의 제조방법은 띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와, 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 갖고 인접한 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로써 대략 직방체모양의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리는 단부 구부림 공정과, 적층체에 전체의 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비하고 있다. 이 때문에, 적층체의 전체를 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하기 전에 적층체의 양단부를 최종적인 곡율이 되도록 구부려 둠으로써 원주방향 전체에 걸쳐서 철심의 곡율을 용이하게 균일화 할 수가 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상할 수가 있다.

철심에 대향하는 자극 또는 자석과의 극간을 작게 할 수가 있으므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수가 있다.

본 발명의 청구항 3의 회전전기의 철심의 제조방법은 띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부로부터 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 갖고, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로서 적층체의 중앙부를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과, 전체 구부림 공정에서 구부려진 적층체를 단부를 제외하고 내외주에서 잡고, 적층체의 단부를 내주측에 압압 또는 감아드림으로써 구부리는 단부 구부림 공정과 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비하고 있다. 이 때문에, 원주방향 전체에 결쳐서 철심의 곡율을 용이하게 균일화 할 수가 있고, 원통상의 철심의 원형도를 향상할 수가 있으며, 철심에 대향하는 자극 또는 자석과의 극간을 작게 할 수가 있으므로 공극의 자기저항이 작아지고, 회전전기의 출력을 증가할 수 가 있다. 또, 단부를 구부릴 때에 적층체를 단부 이외의 내외주에서 잡고 있으므로 지지가 확실해지고, 티스부의 좌굴을 더욱 저감할 수가 있다.

Claims

띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 가지며, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심으로서 철심은 대략 직방체상태의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리고, 또, 적층체의 전체를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하며, 양단부를 접합해서 제작되는 것을 특징으로 하는 회전전기의 철심.
띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 가지며, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로서 대략 직방체 모양의 적층체의 양단부를 철심기부가 소정의 곡율을 갖도록 구부리는 단부 구부림 공정과, 적층체의 전체를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과, 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비한 것을 특징으로 하는 회전전기의 철심의 제조방법.
띠 모양의 자성판을 적층해서 되고, 원통상의 철심기부와 철심기부에서 대략 직경방향으로 돌출한 다수의 티스부를 가지며, 인접하는 티스부간에 권선을 수납하기 위한 슬롯이 각각 성형되어 있는 회전전기의 철심의 제조방법으로서, 적층체의 중앙부를 티스부의 선단이 철심기부에서 돌출하도록 원통형의 심부재에 감아서 원통상으로 성형하는 전체 구부림 공정과, 전체 구부림 공정에서 구부려진 적층체를 단부를 제외하고, 내외주에서 잡고 적층체의 단부를 내주측에 압압 또는 감아들이므로써 구부리는 단부 부구림 공정과, 적층체의 양단부를 접합하는 접합공정을 구비한 것을 특징으로 하는 회전전기의 철심의 제조방법.