KR20000075402A - 회전전기 - Google Patents

Abstract

자극티스마다에 감겨지는 코일(3)의 스테이터 코어 1적층방향의 코일(1)의 높이 치수의 부풀림을 방지해서 전체를 소형화한다.

이렇게 하기 위해 코일(3)을 감는 절연보빈(2)의 코일도입홈(2d)가 있는쪽의 각부에 경사각부(2f)를 설치해, 감겨지는 상하층의 코일선이 스테이터 코어(1)의 적층방향의 면에서 교차하지 않도록 해서 이 방향에의 코일(1)높이치수의 팽창을 방지하도록 한다.

Description

회전전기{DYNAMO-ELECTRIC MACHINE}

본 발명은 DC부러시레스모터나 스테핑모터등과 같이 자극티스마다 코일이 감기는 고정자를 구비한 회전전기에 관해 특히 절연보빈의 권선틀의 형상을 연구해서 코일의 축방향에의 팽창치수를 단축하고, 모터의 소형화를 도모한것에 관한 것이다.

자극 티스마다에 코일이 감기는 고정자를 구비한 회전전기에 대해서는, 예를들면 일본국 특개평 9-191588 호 공보에, 12슬롯 8극의 DC부러시레스 모터에서 3개의 고정자편을 하나의 유닛 코어로서, 4개의 유닛코어를 조합해서 하나의 고정자를 구성한 사례가 개시되어 있고, 도 9 는 상기 종래의 모터의 스테이터의 요부의 구성을 표시하는 사시도, 도 10 은 도 9 의 스테이터의 권선시의 코일단말과, 감는 틀의 상태를 표시하는 사시도이다.

도 9, 도 10 에서 명백한 바와같이 자성재료로 형성되고, 적층된 요크부(1b)가 인접하는 요크부(1b)간의 얇은 연결부(도시않음)을 통해서 연결된 스테이터코어(1)의 각 자극 티스(1a)에, 절연보빈(2)을 통해서 각각 코일(3)을 감는 동시에, 각 얇은 연결부를 구부려 줌으로써, 환상으로 형성해서 구성되고, 코일(3)의 단말(3a)은 절연보빈(2)에 설치된 각 핀(4)에 감아서 처리되어 있다.

상기 종래의 절연보빈 구조를 갖인 스테이터에서의 코일권회(券回)작업은, 우선 코일선을 절연보빈(2)에 형성된 코일도입홈(2d)에 통과시키고, 다음 제 1 층의 제1번째 감기는 절연보빈(2)의 각 2개의 감는 틀심 정면부(2b)및 감는 틀심 측면부(2c)와 코일도입홈(2d)가 있는 쪽의 감는 틀벽부(2a)로 이루는 각부에 맞추어서 감아자고, 제2 번째는 제 1번째에 따라가듯 감겨진다.

이것을 순차 반복해서 제1층째가 감겨진다.

다음 제2층째는 제 1 층째의 위에 감겨지나, 제 1층째와 평행되게 감겨지는 부분에서는 제1층째의 코일선간에 빈틈없이 감겨진다.

그러나, 제1층째의 코일선과 교차하는 부분에서는, 제2층째의 코일선이 제1층째의 코일선의 바로위에 위치하게 되기 때문에 코일(3)의 권선 높이가 높아진다.

상기 종래의 절연보빈 구조를 갖인 회전전기의 스테이터에서는, 코일선이 교차하는 부분이 스테이터 코어(1)의 종방향, 즉 스테이터코어(1)의 적층방향의 면이 되므로, 이 방향의 코일높이 치수가 커져, 결국 모터전체가 커진다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 된것으로, 자극 티스마다에 코일이 감겨진 스테이터의 축방향 치수를 단축해서 전체의 소형화를 도모한 회전전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 회전전기는, 적층구성된 스테이터 코어의 여러개의 자극 티스의 각각에 절연보빈을 통해서 정렬감기로 된 코일을 구비한 스테이터를 갖는 것으로서, 적어도 절연보빈의 코일도입홈이 있는쪽의 감는 틀벽부와 코일도입홈 근방의 감는 틀심정면부로 이루는 각부에, 제1층째에서 제1감기의 코일선을 코일감기 진행방향에 코일선분만큼 이행시키는 이행돌기를 설치한 것이다.

또 이행돌기를, 절연보빈의 코일도입홈이 있는쪽의 감는 틀벽부와 코일도입홈 근방의 감는 틀심 정변부로 이루는 각부로부터 감는틀 벽부를 따라 코일선경의 2.1배의 높이 감는 틀심 정면부에 따라 코일선경의 1.21배의 저변길이를 갖는 경사각부로 한 것이다.

또 이행돌기를, 절연보빈의 코일도입홈이 있는 쪽의 감는 틀벽부와 코일도입홈근방의 감는 틀심 정면부로 이루는 각부로부터 감는 틀벽부 및 감는 틀심정면부에 따라 각각 코일선경 치수의 높이로 선단에 반경이 코일선경의 0.5배의 둥근형태를 돌기각부로 한 것이다.

또 이행돌기를, 절연보빈의 코일도입홈이 있는쪽의 감는 틀벽부와 코일도입홈 근방의 감는 틀심정면부로 이루는 각부로부터, 감는 틀벽부에 따라 코일선경의 0.87배의 높이, 감는 틀심정면부를 따라 코일선경의 1.0배의 저변길이를 갖는 돌기각부로 한 것이다.

이상과 같이 이행돌기는, 적어도 절연보빈의 코일 도입홈이 있는 쪽의 감는 틀부와 코일도입홈 근방의 감는 틀심정면부로 이루는 각부에 설치되어, 절연보빈에 감는 코일의 제1층째에서 제권째의 코일선을 코일감아가는 방향에 선경분만큼 이행시키는 기능을 갖는 것으로, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 3 에서의 경사각부 및 돌기각부를 포함하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1 인 모터의 스테이터의 요부의 구성을 표시하는 도면으로, (a)는 자극 티스에 코일을 형성한 상태를 표시하는 평면도. (b)는 (a)의 화살표 A 방향에서 본 측면도.

도 2 는 본 발명의 실시의 형태 1 인 모터의 스테이터의 요부구성을 표시하는 사시도.

도 3 은 도 1 의 단면도이고,

(a)는 도 1 (b)의 Ⅲa-Ⅲa 방향으로 본 단면도.

(b)는 도 1(a)의 Ⅲb-Ⅲb 방향으로 본 단면도.

(c)는 도 1(a)의 Ⅲc-Ⅲc 방향으로 본 단면도.

도 4 는 도 3(b)에서의 f 부의 확대도.

도 5 는 본 발명의 실시의 형태 2 인 모터의 스테이터의 절연보빈에 돌기각부를 두어 코일감기를 하는 상태를 표시하는 요부단면도.

도 6 은 본 발명의 실시의 형태 3 인 모터의 스테이터의 절연보빈에 돌기각부를 두어 코일감기를 하는 상태를 표시하는 요부단면도.

도 7 은 본 발명의 실시의 형태 3 인 모터의 스테이터의 절연보빈의 감는 틀 중심정면의 1변에 경사각부를 둔 상태를 표시하는 요부사시도.

도 8 은 도 7 의 Ⅷ-Ⅷ방향으로 본 단면도.

도 9 는 종래의 모터이 스테이터의 요부의 구성을 표시하는 사시도.

도 10 은 도 9 의 스테이터의 권선시의 코일단말과 감는 틀의 상태를 표시하는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 스테이터코어, 1a. 자극티스,

2. 절연보빈, 2a. 권화틀벽부,

2b. 권회틀심정면부, 2c. 권회틀심측면부,

2d. 코일도입홈, 2f. 경사각부,

2g. 돌기각부, 3. 코일

실시의 형태 1

이하, 본 발명의 한 실시의 형태의 모터에 대해 도면에 따라 설명한다.

또, 각 도면중, 종래예의 것과 같은 부호는 동일 또는 동등한 것을 표시한다.

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1 인 모터의 스테이터의 요부의 구성을 표시하는 도면이고, 도 1(a)는 자극티스에 코일을 형성한 상태를 표시하는 평면도, 도 1(b)는 도 1(a)의 화살표 A방향으로 본 측면도이다.

단 도1(a), 도 1(b)모두 코일의 감는 회수를 적게해서 도시하고 있다.

도 2 는 본 발명의 실시의 형태 1 인 모터의 스테이터의 요부의 구성을 표시하는 사시도이다.

단, 코일을 생략해서 도시하고 있다.

도 3 은 도 1 의 단면도이고 도 3(a)는 도 1(b)의 Ⅲa-Ⅲa 방향으로 본 단면도, 도3(b)는 도1(a)이 Ⅲb-Ⅲb 방향으로 본 단면도, 도 3(c)는 도 1(a)의 Ⅲc-Ⅲc방향으로 본 단면도이다.

단, 도 3(c)는 코일의 감는 회수를 1회로 생략해서 도시하고 있다.

도 4 는 도 3(b)에서의 f부의 확대도이다.

도면에서, 1 은 자성재료로 형성되어 자극티스(1a)와 쌍을 이루는 다수의 요크부(1b)가 얇은 연결부(도시않음)를 통해서, 띠모양으로 연결된 스테이터코어, 2 느 이스테이터코어(1)의 자극티스(1a)의 외주면 및 요크부(1b)의 내면에 수지로 일체로 형성된 절연보빈, 3 은 이 절연보빈(2)내에 감겨진 코일이다.

다음, 상기와 같이 구성된 본 실시의 형태 1 에서의 스테이터의 코일을 감는법에 대해 설명한다.

도 1(a) 및 도 3 (c)에 표시한바와같이 코일도입홈(2d)을 통해서 도입된 코일선은 각 두개의 감는 틀심 정면부(2b)및 감는 틀심측면부(2c)와 코일도입홈(2d)가 있는쪽의 감는 틀벽부(2a)로 이루는 각부에 따라 제1권째가 감기고, 다음에 제1권째에 인접해서 제2권째가 감긴다.

이를 반복해서 제1층째의 감기가 끝나면, 제1층째의 상부에 제2층째가 감긴다.

이를 반복해서 소정의 권수분의 코일(3)이 감기면 코일도출홈(2e)을 통해서 코일선은 도출되고 코일의 감기가 종료된다.

이상과 같이 해서 코일을 감을때에, 코일을 감는 층간에서는 하층의 코일과 교차되는 부분이 생기나, 이 부분에서는 하층의 코일의 바로위에 다음층의 코일이 있기 때문에, 코일높이가 높아진다.

본 실시의 형태 1 에서는, 절연보빈(2)의 각 2개의 감는 틀심정면부(2b)및 감는 틀심측면부(2c)와 코일 도입홈(2d)가 있는쪽의 감는 틀 벽부(2a)로 이루는 각부에서 4개소가 있는 중의 감기 시작하는 코일이 3번째에 따르는 부분의 도중에서 4번째에 따르는 부분에 걸쳐서, 도 4 에 표시하는 단면 형상과 같이 높이가 코일선경의 2.1배, 저변길이가 코일선경의 1.21 배의 경사각부(2f)를 설치함으로써, 코일감는 층간에서 교차하는 부분이 코일감기 시작하는 선의 3번째에 따르는 부분이 되기 때문에 이 부분의 높이방향에는 팽창이 생기나, 스테이터 코어(1)의 적층방향에는 팽창이 생기는 일이 없다.

따라서 모터의 축방향 치수를 작게 억제할수가 있다.

또 경사각부(2f)의 치수는 도 4 에 표시하는 치수에 근사한 값이 아니면, 코일을 정렬감기를 할수가 없이 난조감기가 되어 선체에 팽창이 생기는 결과가 되어, 소정의 효과를 얻을수가 없다.

실시의 형태 2

도 5 는 본 발명의 실시의 형태 2 인 스테이터의 절연보빈에 돌기각부를 두어서 코일감기를 하는 상태를 표시하는 요부단면도이다.

도시하는 바와같이, 단면형상은 높이 및 저변길이 모두 코일선경과 같고, 코일선과 같고, 코일선과 접하는 각부에 반경이 코일선경의 0.5배의 둥글기를 갖는 돌기각부(2g)를 설치함으로써, 코일간기 층간에서 교차하는 부분이 코일감기시작하는 선의 3번째에 닿는 부분이 되기 때문에, 상기 실시의 형태 1 에서와 같은 효과가 얻어진다.

또 돌기각부(2g)의 치수는 도 5 에 표시하는 값에 근사한 값이 아니면, 코일을 정렬감기를 할수 없고, 난조감기가 되어 전체적으로 팽창이 생기는 결과가 되고, 소정의 효과를 얻을수가 없다.

실시의 형태 3

도 6 은 본 발명의 실시의 형태 3 인 스테이터의 절연보빈에 돌기각부를 설치해서 코일감기를 하는 상태를 표시하는 요부단면도이다.

도시하는 바와같이 단면형상은 높이가 코일선경의 0.87배 폭이 코일선경과 같은 사각형 형상의 돌기각부(2h)를 설치함으로써, 코일권층간에서 교차하는 부분이 코일의 감기시작하는 선의 3번째에 따르는 부분이 되므로, 상기 실시의 형태1 에서와 같은 효과가 얻어진다.

또 돌기각부(2h)의 치수는 도 6 에 표시하는 수치가 아면 코일을 정렬 감기가 안되며 난조감기가 되어 전체적으로 팽창이 되는 결과가 되어 기대하는 효과를 얻을수가 없다.

실시의 형태 4

도 7 은 본 발명의 실시의 형태 4 인 모터의 스테이터의 절연보빈의 감는 틀심정면부의 일변에 경사각도를 설치한 상태를 표시하는 요부경사도이다.

단 코일을 생략해서 도시하고 있다.

도 8 은 도 7 의 Ⅷ-Ⅷ방향으로 본 단면도이다.

단 코일의 감는 수를 1회로 생략해서 도시하고 있다.

본 실시의 형태 4 의 절연보빈(2)는 코일도입홈(2d)가 있는 쪽의 감는 틀벽부(2a)와 감는 틀심 정면부(2b)로 이루어지는 각도만에 상기 도 4 에서 표시한 경사각부(2f)를 설치한 것으로 기타의 구성은 실시의 형태 1 에서와 같다.

절연보빈(2)을 이상과 같이 구성해도, 실시의 형태 1 에서와 같은 효과가 얻어진다.

또 상기 경사각부(2f)대신에 도 5 에 표시한 돌기각부(2g)나 도 6에 표시한 돌기각부(2h)를 설치해도 같은 효과가 얻어진다.

본 발명은 이상과 같이 구성하였으므로 아래에 표시하는 효과를 나타낸다.

적층구성된 스테이터 코어의 다수의 자극티스의 각각에 절연보빈을 통해 정렬감기가 되어서 이루어진 코일을 구비한 스테이터의 적어도 절연보빈의 코일도입홈이 있는쪽의 감는 틀 벽부와 코일도입홈 근방의 감는 틀심 정면부로 이루는 각부에 제1층째에서 제1감기의 코일선을 코일감기 진행방향으로 선경분만큼 이행시키는 이행돌기를 두는 구성으로 하였으므로 형성된 코일의 스테이터 코어적층방향의 팽창이 방지되고, 축방향 치수를 단축해서 회전전기전체의 소형화가 도모된다.

Claims (3)

1. 적층 구성된스테이터 코어의 다수의 자극 티스의 각각에 절연보빈을 통해서 정렬감기해서 된 코일을 구비한 스테이터를 갖는 회전전기로서 적어도 상기 절연보빈의 코일 도입홈이 있는쪽의 감는 틀벽부와 상기 코일도입홈 근방의 감는 틀심 정면부가 이루는 각부에, 제1층째에서 제1감기의 코일선을 코일감는 진행방향으로 코일선분만큼 이행시키는 이행돌기를 둔것을 특징으로 하는 회전전기.
2. 제 1 항에 있어서,

   이행돌기는, 절연보빈의 코일도입홈이 있는쪽의 감는 틀벽부와 상기 코일도입홈 근방의 감는 틀심정면부로 이루는 각부로부터, 상기 감는 틀벽부에 따라 코일선경의 2.1배의 높이, 상기 감는 틀심 정면부에 따라 코일선경의 1.21 배의 저변길이를 갖는 경사각부인것을 특징으로 하는 회전전기.
3. 제 1 항에 있어서,

   이행돌기는, 절연보빈의 코일도입홈이 있는 쪽의 감는 틀벽부와 상기 코일도입홈 근방의 감는 틀심 정면부로 이루는 각부에서, 상기 감는 틀벽부 및 상기 감는 틀심 정면부에 따라 각각 코일선경 치수의 높이로 선단에 반경이 코일선경의 0.5배의 둥굴기를 갖는 돌기각부인 것을 특징으로 하는 회전전기.