KR20000065845A

KR20000065845A - 전동기용 고정자 철심의 코일보빈

Info

Publication number: KR20000065845A
Application number: KR1019990012552A
Authority: KR
Inventors: 박범동
Original assignee: 장병우; 엘지 오티스 엘리베이터 유한회사
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-11-15

Abstract

본 발명은 전동기의 고정자 철심, 특히 분할형 고정자 철심에 코일을 감기 위해 그 철심을 절연하기 위해 절연성능이 강화된 코일보빈에 관한 것이다. 절연성능이 강화된 본 발명의 코일보빈은 분할형 고정자 철심을 구성하는 코어 세그먼트(8)의 돌극부(8a)에 상하 양측에서 씌워져 상호 형합하도록 양분된 2개의 분할보빈(20,20')으로 이루어지며, 각각의 형합부에 틈새가 생기지 않게 서로 두께방향으로 중첩하도록 형성된 교접부(24,24',25,25')를 가진다. 교접부는 상호 반턱이음 형태로 교접한다. 따라서 반할보빈의 형합부에 부분적으로 틈새가 생김으로 인한 절연성능 저하의 문제점이 없고 항상 양호한 절연상태를 유지하므로, 고장과 전기안전사고를 예방하는 등 품질 및 신뢰성 향상에 효과가 있다.

Description

전동기용 고정자 철심의 코일보빈{COIL BOBBIN APPLIED TO STATOR CORE FOR MOTOR}

본 발명은 전동기의 고정자 철심에 코일(coil)을 감기 위해 그 철심을 절연하는 코일보빈(coil bobbin)에 관한 것으로서, 특히 분리형(segment type) 고정자 철심에 사용되며 그 절연성능이 강화되도록 구조가 개선된 전동기용 분리형 고정자 철심의 코일보빈에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 도 1에 예시한 바와 같이 원통형 하우징(1) 내주면에 고정자(2)를 압입하고, 전후면 하우징커버(3,3')에 회전자(4)의 축(5)을 지지하는 부하측 및 반부하측 베어링(6,6')을 장착하여 된다. 잘 알려진 바와 같이 전동기의 고정자는(2) 자기회로를 형성하는 철심에 슬롯(slot)과 돌극을 회전자(4) 주위에 환상으로 배치되게 형성하고 각 슬롯에 자속을 발생시키는 전기회로인 코일(7)을 결합시켜 되며, 코일(7)들은 회전자의 회전방향으로 회전자계를 형성하도록 결선된다. 통상 고장자(2)의 철심은 양도체이므로 거기에 결합되는 코일(7)과의 사이에 반드시 절연을 필요로 한다. 철심을 절연하는데 사용되는 절연체로는 종이, 비닐이나 나일론 등의 합성수지제 필름 또는 보빈이 사용되고 있다.

한편, 다(多)극을 배치한 고정자 철심은 돌극 주위의 슬롯이 비좁기 때문에 그 돌극 주위를 절연하거나 슬롯에 코일을 삽입하는 작업이 용이하지 않다. 따라서 고정자로서 도 2에 보인 바와 같이 각 돌극에 해당하는 다수의 코어 세그먼트(8)를 그 각각에 코일(7)을 직접 감은 채, 환상으로 연결하여 되는 이른바 분리형 고정자 철심이 적용되고 있다. 즉, 다수의 코어 세그먼트(8)는 개별적인 절연 및 권선작업이 가능하고 또 자동화가 가능하므로 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다.

도 3 및 도 4는 상기와 같은 분리형 고정자 철심을 구성하는 각 코어 세그먼트(core segment)와 이를 절연하기 위한 종래의 코일보빈(10,10')을 분리하여 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 코어 세그먼트(8)는 두께가 얇은 규소강판을 연속적으로 타발 및 적층하여 되는 것으로서, 자극을 형성하는 돌극부(8a), 이 돌극부(8a) 후단 좌우로 형성된 원호형의 프레임부(8b), 그리고 프레임부(8b) 양단을 인접하여 배치되는 다른 코어 세그먼트의 그것과 연속되는 형상으로 연결할 수 있게 형성된 요부(8c) 및 돌부(8d)로 이루어진다.

종래의 코일보빈은 코어 세그먼트(8)의 돌극부(8a) 주위에 쉽게 설치할 수 있는 구조로서 상하로 양분된 2개의 반할보빈(10,10')의 결합으로 된다. 반할보빈(10,10')은 각각 코일이 감기는 몸체부(11,11'), 이 몸체부(11,11')의 전후단에 코일의 이탈을 방지하도록 형성된 플랜지부(12,12',13,13')로 이루어진다. 즉, 반할보빈(10,10') 각각을 그 안쪽 플랜지부(12,12')가 코어 세그먼트(8)의 프레임부(8b) 내측면에 밀착시킴과 동시에 도 4에 보인 바와 같이 돌극부(8a) 상하면 전체와 좌우 측면 절반씩을 각각 커버하도록 씌워서 각각의 양단부(14,14',15,15')가 상호 맞닿게 한 상태로 하여, 그 위에 코일(7)을 감도록 된 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 코일보빈(10)은 상하로 양분된 반할보빈(10,10')의 단부(13,13')들이 서로 긴밀하게 밀착하지 못하고 부분적으로 도 4에 나타낸 바와 같이 틈새(16,17)가 생기게 됨으로써 다음과 같은 문제점을 종종 유발한다.

즉, 틈새(16,17)에 노출되는 돌극부(8a)의 양 측면과 코일(7)의 사이의 절연상태가 좋지 못하여 그 절연성능이 크게 저하되고, 특히 그 틈새(16,17)에 이물질이 끼일 수 있는데, 이물질이 도체인 금속성일 경우 그 이물질에 의해 쉽게 절연파괴된다. 이에 따라 전동기의 고장은 물론 전기안전 사고를 일으키는 등 품질과 신뢰성 향상에 한계가 있는 것이다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점들을 해결하여 품질 및 신뢰성을 향상시키고자 절연성능을 강화할 수 있게 개선된 전동기용 고정자 철심의 코일보빈을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 문제점들을 해결하여 품질 및 신뢰성을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있도록 분할형 고정자 철심을 적용한 전동기에 적합한 코일보빈을 제공하려는 것이다.

도 1은 전동기의 내부구조를 보인 반단면도.

도 2는 다수의 코어 세그먼트로 구성되는 전동기용 분할형 고정자 철심을 도시한 배치도.

도 3은 도 2에 도시된 전동기용 분리형 고정자 철심을 구성하는 코어 세그먼트와 이에 사용되는 종래의 코일보빈을 함께 도시한 분리 사시도.

도 4는 종래의 코일보빈을 사용하여 코어 세그먼트의 돌극부를 절연하고 그 위에 코일을 감은 상태를 돌극방향에 본 단면도.

도 5는 전동기용 고정자 철심을 구성하는 코어 세그먼트와 이에 사용되는 본 발명에 따라 개선된 코일보빈을 함께 도시한 분리 사시도.

도 6은 본 발명에 따라 개선된 코일보빈을 사용하여 코어 세그먼트의 돌극부를 절연하고 그 위에 코일을 감은 상태를 돌극방향에 본 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

7 : 코일 8 : 코어 세그먼트

8a : 돌극부 20,20' : 반할보빈

24,24',25,25' : 교접부

상기한 첫 번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 전동기용 고정자 철심의 코일보빈은 고정자 철심에 환형으로 배치되는 다수의 돌극부 각각에 양측에서 씌워져 상호 형합하도록 양분된 2개의 분할보빈으로 이루어지고, 그 2개의 분할보빈의 형합부에 틈새가 생기지 않게 서로 두께방향으로 중첩하는 교접부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 두 번째 목적을 달성함에 있어서는 상기한 고정자 철심으로서, 상기 돌극부를 각각 하나씩 가지고 있고 서로 환형으로 연결되는 다수의 코어 세그먼트로 구성되는 분할형 고정자 철심을 사용하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전동기용 고정자 철심의 코일보빈에 대한 바람직한 실시예를 설명한다.

도 5는 본 발명에 따라 개선된 코일보빈과 함께 분할형 고정자 철심을 구성하는 코어 세그먼트를 보인다. 이 도면에는 앞에 설명된 도면과 동일한 부분에 대하여 동일한 참조번호가 부여되어 있다.

코어 세그먼트(8)는 통상과 같이 두께가 얇은 규소강판을 연속적으로 타발 및 적층하여 되는 것으로서, 자극을 형성하는 돌극부(8a), 이 돌극부(8a) 후단 좌우로 형성된 원호형의 프레임부(8b), 그리고 프레임부(8b) 양단을 인접하여 배치되는 다른 코어 세그먼트의 그것과 연속되는 형상으로 연결할 수 있게 형성된 요부(8c) 및 돌부(8d)로 이루어진다.

본 발명에 따라 개선된 코일보빈은 코어 세그먼트(8)의 돌극부(8a) 주위에 쉽게 설치할 수 있는 구조로서 종래와 같이 상하로 양분된 2개의 반할보빈(20,20')의 결합으로 된다. 상하로 양분된 2개의 반할보빈(20,20')은 각각 코일이 감기는 몸체부(21,21'), 이 몸체부(21,21')의 전후단에 코일의 이탈을 방지하도록 형성된 플랜지부(22,22',23,23'), 그리고 본 발명에 따라 양측 반할보빈(21,21')가 상호 형합하는 양단부에 틈새가 생기지 않도록 두께방향으로 중첩하도록 형성된 교접부(24,24',25,25')를 가지고 있다. 여기서 일측 반할보빈(20)의 일측 교접부(24)는 타측 반할보빈(20')의 대응한 교접부(24') 내측으로 중첩되는 한편, 그 일측 반할보빈(20)의 타측 교접부(25)는 타측 반할보빈(20')의 대응한 교접부(25') 외측으로 중첩되게 함으로써 그 양측 반할보빈(20,20')을 동일한 금형에서 성형할 수 있게 하였다.

도 6은 본 발명에 따라 개선된 코일보빈(20,20')으로 코어 세그먼트의 돌극부(8a) 주위를 절연하고 그 위에 코일(7)을 권선한 상태를 돌극방향에서 본 단면도를 도시한 것이다. 도면에서 보는 바와 같이 코일보빈(20,20')의 양단부에 형성된 교접부(24,24',25,25')가 상호 반턱이음 형태로 교접되므로 그 양단부가 조금 벌어진 경우에도 그 사이에 코일(7)과 코어 세그먼트 돌극부(8a)의 측면을 노출시키는 전술한 바와 같은 틈새는 생기지 아니한다. 따라서 그 교접부(24,24',25,25') 부근의 절연상태가 양호하게 유지됨은 물론 이물질이 끼일 염려가 없어 이물질에 의한 절연파괴의 염려 또한 배제되는 것이다.

상기에 실시된 바와 같은 본 발명에 따른 개선된 코일보빈(20,20')은 분할형 고정자 철심을 구성하는 다수의 코어 세그먼트뿐 아니라 일반의 고정자 철심에도 적용가능한 것임은 물론이다.

이상의 실시예를 통하여 상세히 설명된 바와 같이 본 발명은 전동기의 고정자 철심, 특히 분할형 고정자 철심을 절연함에 있어서 작업의 편리를 기하도록 양분된 코일보빈을 사용함에 있어서 부분적으로 틈새가 생김으로 인한 절연성능 저하의 문제점을 해결하여 준다. 따라서 전동기의 생산성 향상과 함께 절연성능을 강화로 수명을 연장시키고 고장이나 전기안전사고를 줄여서 품질 및 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 제공된다.

Claims

전동기용 고정자 철심에 환형으로 배치되는 다수의 돌극부를 절연하기 위한 코일보빈에 있어서, 그 돌극부에 양측에서 씌워져 상호 형합하도록 양분된 2개의 분할보빈으로 이루어지고, 그 2개의 분할보빈의 형합부에 틈새가 생기지 않게 서로 두께방향으로 중첩하는 교접부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기용 분할형 고정자 철심의 코일보빈.
제1항에 있어서, 상기한 고정자 철심이 상기 돌극부를 각각 하나씩 가지고 있고 환형으로 연결되는 다수의 코어 세그먼트로 구성되는 분할형으로 된 것을 특징으로 하는 전동기용 고정자 철심의 코일보빈.