KR20050014534A - 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 외치형 고정자 코어는, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 상기 스트랩부의 일측 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와, 상기 스트랩부의 대향 연부에 상기 외치부에 대응되게 상기 외치부의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 상기 내치부와 치형 결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드의 둘레에 나선형으로 권회하여 평면투영시 상기 선형코어강판의 외치부 및 내치부가 해당 원주상에 적층되도록하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 재료의 손실을 줄일 수 있으며 생산 시간을 단축할 수 있다.

Description

외치형 고정자 코어 및 그 제조방법{EXTERNAL-TOOTH TYPE STATOR CORE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 재료의 손실을 줄일 수 있고 생산 시간을 단축할 수 있도록 한 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 외치형 고정자 코어의 평면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 외치형 고정자 코어는, 원형 고리형상의 스트랩부(111)와, 스트랩부(111)의 외측에 반경방향을 따라 돌출되고 사이에 코일(미도시)이 수용되는 슬롯(113)이 형성되도록 둘레방향을 따라 소정 피치로 이격되게 배치되는 복수의 티스(112)를 구비한 코어강판(110)을 적층하여 형성되어 있다.

코어강판(110)은 얇은 두께의 전기강판에 코어강판(110)의 형상과 동일한 형태의 금형을 제작하고, 이 금형을 이용하여 전기강판을 각 한 장씩 타발(blanking)하여 형성된다. 타발된 각 코어강판(110)은 절연하여 적층되어 고정자 코어로 된다.

그런데, 이러한 종래의 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법에 있어서는, 코어강판(110)의 형상에 대응되게 펀치 및 다이를 제작하여 이들을 이용하여 전기강판을 타발하여 코어강판(110)을 형성하도록 되어 있어, 전기강판의 타발시 코어강판(110)의 스트랩부(111)의 내측영역과 각 티스(112) 사이에 슬롯(113)을 형성하는 영역 및 티스(112) 주변 영역은 모두 스크랩으로 되어 재료 손실이 크다고 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여, 일부에서는 고정자 코어의 형상을 원주방향을 따라 몇 개로 분할한 형태의 금형을 형성하고, 이 금형을 이용하여 전기강판을 타발하여 세그먼트를 각각 형성한다. 타발된 각 세그먼트는 두께방향으로 적층되어 세그먼트 적층체로 되고, 각 세그먼트 적층체를 원주방향을 따라 서로 조립 및 용접하여 외치형 고정자 코어를 제조하는 방법이 이용되고 있다.

그런데, 이러한 세그먼트를 타발하여 적층한 후 조립하는 외치형 고정자 코어의 제조방법에 있어서는, 스크랩의 발생을 어느 정도 줄일 수 는 있으나, 스크랩의 발생을 줄이는 데에는 구조적인 한계가 있으며, 세그먼트의 타발 후 다시 적층, 조립 및 용접 등 공수 증가로 생산에 많은 시간 및 비용이 소요된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 재료의 손실을 줄일 수 있으며 생산 시간을 단축할 수 있는 외치형 고정자 코어 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 외치형 고정자 코어의 평면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외치형 고정자 코어의 평면도,

도 3은 도 2의 외치형 고정자 코어의 타발 상태를 도시한 도면,

도 4는 도 3의 선형코어강판의 권회 동작을 도시한 도면,

도 5는 도 4의 요부확대도,

도 6은 도 4의 권회후 외치형 고정자 코어의 측면도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외치형 고정자 코어의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 선형코어강판 12 : 스트랩부

14 : 외치부 16 : 슬롯

18 : 내치부 19a : 제1구간

19b : 제2구간 19c : 제3구간

21 : 내경가이드 22 : 바디

24 : 외치부 26 : 가이드부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 상기 스트랩부의 일측 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와, 상기 스트랩부의 대향 연부에 상기 외치부에 대응되게 상기 외치부의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 상기 내치부와 치형 결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드의 둘레에 나선형으로 권회하여 평면투영시 상기 선형코어강판의 외치부 및 내치부가 해당 원주상에 적층되도록하여 형성되는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어에 의해 달성된다.

여기서, 상기 선형코어강판의 내치부와 상기 내경가이드의 외치부는 상기 선형코어강판의 권회시 상기 내경가이드의 반경방향으로 인장력이 작용하도록 상기 내경가이드의 반경방향을 따라 상호 맞물림되게 측면이 요철단면형상을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 선형코어강판의 권회시 상기 내경가이드의 회전방향에 대해 상기 내경가이드의 외치부의 선단부와 접촉되는 상기 선형코어강판의 내치부의 각 연부는 돌출방향을 따른 중심선에 대해 폭이 점진적으로 좁아지게 상기 스트랩부로부터 돌출되는 제1구간과, 상기 제1구간으로부터 점진적으로 폭이 증가하도록 돌출방향을 따라 연장 형성되는 제2구간과, 상기 제2구간으로부터 점진적으로 폭이 좁아지게 돌출방향으로 따라 연장되는 제3구간을 구비하도록 형성되는 것이 효과적이다.

상기 선형코어강판의 각 내치부는 돌출방향을 따른 중심선에 대해 양 측연부가 상호 대칭으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 상기 스트랩부의 일측 연부에 폭방향을 따라 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와, 상기 스트랩부의 대향 연부에 상기 외치부와 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 형성하는 단계와; 상기 내치부와 치형결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드를 마련하는 단계와; 상기 선형코어강판의 내치부와 상기 내경가이드의 외치부가 상호 맞물림되게 상기 선형코어강판을 상기 내경가이드의 둘레에 권회하여 상기 선형코어강판의 각 외치부 및 내치부가 평면투영시 해당 원주상에 적층되도록 상기 선형코어강판을 적층시키는 단계와; 상기 적층된 선형코어강판 및 상기 내경가이드를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어의 제조방법이 제공된다.

여기서, 상기 적층된 선형코어강판이 두께방향으로 고정되도록 하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외치형 고정자 코어의 평면도이고, 도 3은 도 2의 외치형 고정자 코어의 타발 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 선형코어강판의 권회 동작을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 요부확대도이며, 도 6은 도 4의 권회후 외치형 고정자 코어의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외치형 고정자 코어의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 외치형 고정자 코어는, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부(12)와, 스트랩부(12)의 일측 연부에 폭방향을 따라 돌출되고 길이방향을 따라 소정의 피치로 이격되어 사이에 슬롯(16)을 형성하는 복수의 외치부(14)와, 스트랩부(12)의 외치부(14)의 대향측 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 이격되게 형성된 복수의 내치부(18)를 구비한 선형코어강판(11)을 내치부(18)와 치형결합될 수 있게 외경부에 복수의 외치부(24)가 형성된 내경가이드(21)의 둘레에 나선형으로 권회하여 형성되어 있다.

선형코어강판(11)은, 몇 개의 외치부(14) 및 내치부(18)를 구비한 소정 길이의 스트랩부(12)에 대응되는 형상의 펀치 및 다이를 제작하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 연속적으로 공급가능하도록 설치된 긴 판상의 전기강판(5)을 연속적으로 타발함으로써 형성된다.

한편, 선형코어강판(11)의 각 내치부(18)는 돌출방향을 따른 각 내치부(18)의 중심선에 대해 양측 연부가 상호 대칭되도록 형성되어 있으며, 내치부(18)의 각 연부는 내치부(18)의 중심선(C_L1)에 대해 폭이 점진적으로 좁아지면서 외측으로 돌출되는 제1구간(19a)과, 제1구간(19a)으로부터 폭이 점진적으로 넓어지도록 외측으로 연장되는 제2구간(19b)과, 제2구간(19b)으로부터 폭이 점진적으로 좁아지도록 외측으로 소정 길이 연장되는 제3구간(19c)을 구비하도록 형성되어 있다.

내경가이드(21)는, 원통형상의 바디(22)와, 바디(22)의 둘레에 반경방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 소정의 피치로 이격되는 복수의 외치부(24)와, 바디(22)의 하단에 반경방향을 따라 연장되어 바디(22)의 둘레에 권회되는 선형코어강판(11)을 가이드하는 가이드부(26)를 구비하고 있다. 여기서, 바디(22)의 외경의 크기는 완성하고자 하는 외치형 고정자 코어의 크기에 대응되게 형성된다.

내경가이드(21)의 외치부(24)는 선형코어강판(11)의 권회시 선형코어강판(11)의 내치부(18)와 치형결합됨과 아울러 바디(22)의 반경방향을 따라 내측으로 인장력이 작용할 수 있게 양측 연부가 반경방향에 대해 요철단면형상을 가지도록 형성되어 있다. 각 외치부(24)의 양측 연부는 반경방향을 따른 각 외치부(24)의 중심선(C_L2)에 대해 상호 대칭으로 형성되어 있으며, 각 외치부(24)의 일측 연부는 바디(22)로부터 반경방향을 따라 폭이 점진적으로 좁아지도록 형성되는 제1구간(25a)과, 제1구간(25a)으로부터 점진적으로 폭이 증가하도록 연장되는 제2구간(25b)과, 제2구간(25b)으로부터 폭이 점진적으로 감소하도록 연장되는 제3구간(25c)을 구비하고 있다. 여기서, 내경가이드(21)의 각 외치부(24)의 폭은 선형코어강판(11)의 각 내치부(18) 사이의 폭에 비해 선형코어강판(11)의 권회시 소성 변형되는 변형폭만큼 작게 형성되어 있다.

이러한 구조적 특징으로 가지는 본 외치형 고정자 코어의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선형코어강판(11)을 타발 형성할 수 있도록 코어금형(미도시)을 준비하고(S10), 긴 판상의 전기강판(5)을 연속적으로 공급할 수 있도록 한다. 코어금형을 이용하여 연속적으로 선형코어강판(11)을 타발하고(S20), 타발되어 이송될 선형코어강판(11)의 하류측에 선형코어강판(11)의 내치부(18)와 맞물림될 수 있도록 외치부(24)를 구비한 내경가이드(21)를 마련하여 배치한다(S30).

내경가이드(21)를 회전시켜 둘레에 타발된 선형코어강판(11)이 권회되어 적층되도록 한다(S40). 타발된 선형코어강판(11)이 내경가이드(21)의 접선방향을 따라 이송되면 내경가이드(21)의 외치부(24)는 도 6에 도시된 바와 같이, 선형코어강판(11)의 내치부(18) 사이의 홈으로 삽입된다. 이 때, 내경가이드(21)의 회전방향에 대해 삽입된 내경가이드(21)의 외치부(24)의 제2구간(25b)은 회전방향에 대해 전방에 배치된 선형코어강판(11)의 내치부(18)의 제2구간(19b)과 반경방향을 따라 서로 맞물림되어 회전함으로써 선형코어강판(11)은 내겅가이드(21)의 반경방향으로 인장됨과 아울러 공급되는 측은 내경가이드(21)에 대해 접선방향을 유지하게 됨으로써 선형코어강판(11)은 내치부(18)의 폭이 좁아지게 됨과 동시에 외치부(14)의 단부간 거리가 벌어지도록 소성변형된다.

타발 및 적층이 완료되면(S40) 적층 완료된 외치형 고정자 코어(20)로부터 내경가이드(21)를 분리해내고, 외치형 고정자 코어(20)가 두께방향을 따라 서로 분리되지 않게 용접 등의 방법으로 고정되도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 스트랩부의 일측 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 배치되는 복수의 외치부와, 스트랩부의 외치부의 대향 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 내치부와 치형결합될 수 있도록 복수의 외치부를 구비한 내경가이드의 둘레에 나선형으로 적층되도록 함으로써 스크랩 발생을 억제하여 재료의 손실을 현저하게 줄일 수 있고 생산 시간을 단축할 수 있는 외치형 고정자 코어가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와 스트랩부의 일측 연부에 폭방향을 따라 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와 스트랩부의 대향 연부에 외치부와 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 형성하는 단계와, 내치부와 치형결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드를 마련하는 단계와, 선형코어강판의 내치부와 내경가이드의 외치부가 상호 맞물림되게 선형코어강판을 내경가이드의 둘레에 권회하여 선형코어강판의 각 외치부 및 내치부가 평면투영시 해당 원주상에 적층되도록 선형코어강판을 적층시키는 단계와, 적층된 선형코어강판 및 내경가이드를 분리하는 단계를 포함하도록 함으로써, 스크랩의 발생을 줄여 재료의 손실을 현저하게 줄일 수 있고 생산 시간을 단축할 수 있는 외치형 고정자 코어의 제조방법이 제공된다.

Claims (6)

1. 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 상기 스트랩부의 일측 연부에 폭방향으로 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와, 상기 스트랩부의 대향 연부에 상기 외치부에 대응되게 상기 외치부의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 상기 내치부와 치형 결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드의 둘레에 나선형으로 권회하여 평면투영시 상기 선형코어강판의 외치부 및 내치부가 해당 원주상에 적층되도록하여 형성되는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 선형코어강판의 내치부와 상기 내경가이드의 외치부는 상기 선형코어강판의 권회시 상기 내경가이드의 반경방향으로 인장력이 작용하도록 상기 내경가이드의 반경방향을 따라 상호 맞물림되게 측면이 요철단면형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어.
3. 제2항에 있어서,

   상기 선형코어강판의 권회시 상기 내경가이드의 회전방향에 대해 상기 내경가이드의 외치부의 선단부와 접촉되는 상기 선형코어강판의 내치부의 각 연부는 돌출방향을 따른 중심선에 대해 폭이 점진적으로 좁아지게 상기 스트랩부로부터 돌출되는 제1구간과, 상기 제1구간으로부터 점진적으로 폭이 증가하도록 돌출방향을 따라 연장 형성되는 제2구간과, 상기 제2구간으로부터 점진적으로 폭이 좁아지게 돌출방향으로 따라 연장되는 제3구간을 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 선형코어강판의 각 내치부는 돌출방향을 따른 중심선에 대해 양 측연부가 상호 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어.
5. 폭에 비해 긴 길이를 가지는 띠형상의 스트랩부와, 상기 스트랩부의 일측 연부에 폭방향을 따라 돌출되고 길이방향을 따라 소정 피치로 이격되게 형성되는 복수의 외치부와, 상기 스트랩부의 대향 연부에 상기 외치부와 반대방향으로 돌출되는 복수의 내치부를 구비한 선형코어강판을 형성하는 단계와; 상기 내치부와 치형결합될 수 있도록 외치부를 구비한 내경가이드를 마련하는 단계와; 상기 선형코어강판의 내치부와 상기 내경가이드의 외치부가 상호 맞물림되게 상기 선형코어강판을 상기 내경가이드의 둘레에 권회하여 상기 선형코어강판의 각 외치부 및 내치부가 평면투영시 해당 원주상에 적층되도록 상기 선형코어강판을 적층시키는 단계와; 상기 적층된 선형코어강판 및 상기 내경가이드를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 적층된 선형코어강판이 두께방향으로 고정되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외치형 고정자 코어의 제조방법.