KR101284715B1 - 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 상기 스테이터 코어의 슬롯 공간부에 삽입되는 단극코일 부분을 각환봉으로 형성하고, 상기 각환봉으로 이루어진 단극코일을 벤딩 및 절곡하여 스테이터 코어의 슬롯의 공간에 빈틈없이 채울 수 있어 효율이 좋은 전기회로 구성이 가능하며, 단극코일의 긁힘에 의한 쇼트불량을 방지하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법 {Generator stator is assembled into the slot monopole coil}

본 발명은 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 상기 스테이터 코어의 슬롯 공간부에 삽입되는 단극코일 부분을 각환봉으로 형성하고, 상기 각환봉으로 이루어진 단극코일을 벤딩 및 절곡하여 코어의 슬롯의 공간에 빈틈없이 채울 수 있어 효율이 좋은 전기회로 구성이 가능하며, 단극코일의 긁힘에 의한 쇼트불량을 방지하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근에는 세계 자동차 산업의 경쟁력이 더욱 가중되고 편의 시설을 위해 각종 전기장치가 날로 증가되어 고효율의 발전기를 요구하고 있으며, 특히 전기장치의 기능유지의 지속 및 안전을 위해 고정자 및 회전자의 코일의 삽입방법으로 출력을 향상시키고 전기 및 기계적 소음을 줄일 수 있다.

상기 고정자는 통상적으로 내주면 둘레를 따라 원주방향으로 다수의 슬롯이 형성되고 상기 슬롯에 코일이 삽입되어 슬롯을 차폐하는 웨지를 포함하여 구성된다.

고정자 및 회전자 코어의 슬롯에 코일을 삽입하여 이루어지는 발전기를 제조할 때에는 그 코일의 삽입방법이 매우 중요하다. 종래에는 다양한 코일의 삽입방법 혹은 삽입장치가 제안되고 있다.

코어의 티스에 권선되는 코일은 보통 구리 와이어를 사용하게 되며, 코어의 재질에 비하여 코일재질은 연성을 가진 재질로 긁힘 현상이 쉽게 일어나며, 코일의 긁힘과 긁힘 사이에 접촉이 되면 쇼트현상이 일어나 자기력선이 형성되지 않는 문제점이 있다.

또한, 코어의 슬롯 공간부에 채워지는 단극코일은 구리 와이어 재질의 환봉으로 형성된다.

따라서, 슬롯 공간부에는 환봉으로 이루어진 단극코일이 채워지게 된다.

이와 같은 경우 상기 단극코일의 직경 단면이 원형으로 이루어지게 되면서 단면적이 크게 되므로 슬롯 공간부에 최대한의 단극코일을 채우는데 애로 상황이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 코어의 슬롯에 단극코일의 긁힘 현상을 제거하여 쇼트현상의 방지와 원활한 자기장 생성을 할 수 있음은 물론, 코어의 슬롯 공간부에 보다 많은 단극코일을 채울 수 있도록 상기 단극코일의 형상을 각환봉으로 형성시킬 수 있도록 구성되는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 코어의 슬롯 공간부에는 각환봉을 갖는 단극코일을 삽입하되, 상기 각환봉으로 이루어진 단극코일에는 코어 슬롯의 공간부에 빈틈없이 채워질 수 있도록 원형의 벤딩부와 절곡부가 형성되어 효율이 좋은 전기회로 구성이 가능하며, 단극코일의 긁힘에 의한 쇼트불량을 방지하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 코어의 슬롯 공간부에 수용되는 단극코일의 단면이 각부로 형성되는 각환봉으로 형성되어 상기 슬롯 공간부에 빈틈없이 밀착고정되게 채워져 단극코일의 긁힘 현상과 쇼트불량이 초래되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 쇼트불량을 방지함에 따라 자기장의 효율을 높이고 소음을 줄일 수 있는 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.
도 2는 본 발명의 요부가 성형되는 상태를 나타낸 작업 공정도.
도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정면도.
도 4는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 측면도
도 5는 본 발명의 요부가 코어의 슬롯 공간부에 삽입되는 상태를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저, 본 발명은 도 1 및 도 2, 도 4와 같이 코어(10)의 슬롯(11) 공간부(12)에 삽입되는 단극코일(20)은 각환봉(21)과 벤딩부(22)가 형성된다.

그리고, 상기 단극코일(20)은 도 2 및 도 5와 같이 벤딩 및 절곡공정을 통하여 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)에 빈틈없이 채울 수 있게 된다.

한편, 도 2와 같이 단극코일(20)은 최초 구리재질의 와이어 환봉(30)으로 형성된 후, 압출기(미도시됨)의 가압 작동에 의해 각환봉(21)으로 형성된다.

여기서, 단극코일(20)의 중앙에는 원형의 벤딩부(22)가 형성되며, 상기 원형의 벤딩부(22)는 외부의 힘에 의해 소정의 각도만큼 꺾일 수 있으며, 이때 상기 벤딩부(22)를 기준으로 양측에는 각각의 각환봉(21)이 형성된다.

다음, 소정의 각도로 꺾인 원형의 밴딩부(22)에는 다시 절곡부(31)를 형성한 후, 슬롯(11)의 공간부(12)에 각환봉((21)을 도 5와 같이 삽입시키는 구성이다.

이때, 상기 절곡부(31)는 별도의 코어 절곡장치(미도시됨) 작업을 통하여 형성될 수 있다.

즉, 본원 발명은 구리 재질의 와이어로 형성된 환봉(30)을 가공하여 각환봉(21)과 원형의 벤딩부(22)로 각각 형성하는 1 단계 작업공정과;

상기 원형의 벤딩부(21)를 소정의 각도로 꺾는 2 단계 작업공정과;

상기 원형의 벤딩부(21)를 다시 절곡 가공하여 절곡부(31)로 형성하는 3 단계 작업공정을 통하여 단극코일(20)이 형성된다.

그리고, 이와 같은 단계를 통하여 완성되는 단극코일(20)은 도 2 및 도 5와 같이 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)에 단계적으로 삽입될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 단극코일(20)이 코어(10)의 슬롯(11) 공간부(12)에 삽입되어 조립될 경우 타측 단극코일(20)의 각환봉(21)과 서로 맞닿게 밀착되게 고정되는 구성이다.

도 5는 본 발명의 조립도로, 상기 단극코일(20)이 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)에 삽입되어 조립된 형태를 나타낸 것으로, 먼저 단극코일(20) 하나를 코어(10)의 슬롯(11) 공간부(12)에 삽입한 후, 상기 단극코일(20)의 각환봉(21)이 타단의 단극코일(20)과 밀착 고정하는 형태로 삽입하여 상기 코어(10)의 슬롯(11)에 상기 단극코일(20) 들을 조립하게 되는 것이다.

그리고, 상기 단극코일(20)은 타측 단극코일(20)과 밀착 고정된 형태로 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)를 따라 다수열이 삽입되어 정렬된다.

따라서, 상기 단극코일(20)에 형성되는 각환봉(21)은 종래의 와이어 원형 단극코일 보다 단면적의 폭이 좁아지고 각환봉(21)이 서로 밀착 고정되면서 슬롯(11)의 공간부(12)에 빈틈없이 채울 수 있다.

여기서, 제품 설계에 따라 슬롯(11) 공간부(12)의 면적은 달라질 수 있고 상기 공간부(12)에 삽입되는 각환봉(21)의 단면적 부분도 생산 제품에 따라 변화될 수 있는 것은 당연하다.

이상과 같이 본 발명은 코어(10)의 슬롯(11) 공간부(12)에 수용되는 단극코일(20)의 단면이 각부로 형성되는 각환봉(21)으로 형성되어 상기 슬롯(11) 공간부(12)에 빈틈없이 밀착고정되게 채워져 단극코일(20)의 긁힘 현상과 쇼트불량이 초래되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한, 쇼트불량을 방지함에 따라 자기장의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10. 코어 11. 슬롯
12. 공간부 20. 단극코일
21, 각환봉 22. 벤딩부
30. 구리 와이어 환봉 31. 절곡부

Claims (4)

1. 코어(10)의 슬롯(11) 공간부(12)에 삽입되도록 각환봉(21)을 갖는 단극코일(20)이 형성되며,
   상기 단극코일(20)은 원형의 벤딩부(22)와 각환봉(21) 부분이 일체로 형성되어 종래의 와이어 원형 단극코일 보다 단면적의 폭이 좁아지면서 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)에 빈틈없이 채워져 효율이 좋은 전기회로 구성과 단극코일의 긁힘에 의한 쇼트불량을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 단극코일(20) 중앙에는 원형의 벤딩부(22)가 형성되며, 상기 원형의 벤딩부(22)를 기준으로 양측에는 각각의 각환봉(21)이 형성될 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일.
3. 삭제
4. 구리 재질의 와이어로 형성된 환봉(30)을 가공하여 각환봉(21)과 원형의 벤딩부(22)를 각각 형성하는 1 단계와;
   상기 원형의 벤딩부(22)를 소정의 각도로 꺾는 2 단계와;
   상기 원형의 벤딩부(22)를 다시 절곡 가공하여 절곡부(31)가 형성되는 3 단계를 통하여 단극코일(20)이 형성되며.
   상기 단극코일(20)은 코어(10) 슬롯(11)의 공간부(12)에 단계적으로 밀착 고정되면서 슬롯(20)의 공간부(12)를 빈틈없이 채울 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 및 모터의 고정자와 회전자 코어의 슬롯에 조립되는 환봉과 각봉이 일체로 형성된 단극코일의 제조방법.
   
   
   
   

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