KR20120082920A - 집중권 모터의 절연 구조 - Google Patents

집중권 모터의 절연 구조 Download PDF

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KR20120082920A
KR20120082920A KR1020127012290A KR20127012290A KR20120082920A KR 20120082920 A KR20120082920 A KR 20120082920A KR 1020127012290 A KR1020127012290 A KR 1020127012290A KR 20127012290 A KR20127012290 A KR 20127012290A KR 20120082920 A KR20120082920 A KR 20120082920A
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Abstract

분할 철심 (1) 에는, 고정자 코일 (2) 이 집중적으로 감겨 고정자 코일 (30) 이 형성된 보빈이 삽입된다. 절연지 (100) 는, 고정자 코일 (30) 의 외주면 중 3 개의 면을 덮음과 함께, 절연지 (100) 의 회전자측의 삽입 절연부가, 보빈의 플랜지부 (2b) 와 고정자 코일 (30) 사이에 삽입되고, 절연지 (100) 의 회전자 반대측의 삽입 절연부가, 보빈의 플랜지부 (2c) 와 분할 철심 (1) 사이에 삽입된다. 그리고, 고정자 코일 (30) 의 외주면의 나머지 면에 테이프 (200) 를 붙여 절연지 (100) 를 고정시킨다. 이로써, 집중권 모터에 있어서의 절연 성능의 향상과 절연 작업 공수를 삭감한다.

Description

집중권 모터의 절연 구조{INSULATING STRUCTURE FOR CONCENTRATED WINDING MOTOR}
본 발명은 집중권 모터의 절연 구조에 관한 것으로, 절연 성능을 향상시킴과 함께, 절연 작업 공수를 삭감할 수 있도록 연구한 것이다.
전동기의 고출력화를 도모하기 위하여, 고정자 철심을 둘레 방향의 복수 지점에서 분할한 분할 철심을 사용함과 함께, 고정자 전선을 집중적으로 감은 전동기가 실용화되고 있다.
도 5 는, 상기와 같은 전동기에 사용되고 있는, 고정자 전선이 권회된 분할 철심의 종래 구조를 나타내는 사시도이고, 도 6 은 그 단면도이다.
양 도면에 나타내는 바와 같이, 분할 철심 (1) 은, 전동기의 고정자 철심의 일부를 구성하는 것으로서, 이와 같은 구성으로 되어 있는 복수의 분할 철심 (1) 을 둘레 방향을 따라 연결?결합해 나감으로써, 고정자 철심이 구성된다. 반대로 말하면, 분할 철심 (1) 은, 고정자 철심을 둘레 방향의 복수 지점에서 분할한 것이다.
보빈 (2) 은, 통상을 이루는 보빈 본체 (2a) 와, 보빈 본체 (2a) 의 일단면측 (회전자측의 단면) 에 형성된 플랜지부 (2b) 와, 보빈 본체 (2a) 의 타단면측 (회전자 반대측의 단면) 에 형성된 플랜지부 (2c) 에 의해 구성되어 있다.
이 보빈 (2) 에는, 집중권의 권선 방식에 의해 고정자 전선 (3) 이 권회 (직권) 되어 있다. 이와 같이 하여 고정자 전선 (3) 을 권회함으로써, 고정자 코일 (30) 이 형성된다.
고정자 전선 (3) 이 권회된 보빈 (2) 은, 분할 철심 (1) 에 삽입?장착되어 분할 철심 (2) 에 고정된다.
이와 같이 하여 고정자 전선 (3) 이 권회된 보빈 (2) 이 고정되어 있는 분할 철심 (2) 을, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수개, 둘레 방향에 따라 연결?결합해 나감으로써 고정자가 형성된다.
또한 도 5 에 있어서, 부호 「3a」는 고정자 전선 (3) 의 「권취 시작구선(口線)」을 나타내고, 부호「3b」는 고정자 전선 (3) 의 「권취 종료구선」을 나타내고 있다.
또, 권회되어 있는 고정자 전선 (3), 즉, 고정자 코일 (30) 의 외주면의 위치를 특정하기 위하여, 도 5 에 있어서 권회 완료된 고정자 전선 (3) (즉 「고정자 코일 (30)」) 의 외주면 중 앞측의 면을 축 방향의 일방의 단면 (A), 이 단면 (A) 의 반대측을 축 방향의 타방의 단면 (B), 도 5 에 있어서 좌측의 면을 둘레 방향의 일방의 단면 (C), 이 단면 (C) 의 반대측을 둘레 방향의 타방의 단면 (D) 로 하여 설명한다.
일본 공개특허공보 2008-22674호 일본 공개특허공보 2003-61286호 일본 공개실용신안공보 평6-5353호
그런데 상기의 종래 기술에서는 다음과 같은 문제가 있었다.
(1) 권취 종료구선 (3b) (도 5 참조) 의 고정이 곤란하여, 연결 작업시에, 연결 반대측 (도 5, 도 6 의 예에서는 축 방향의 타방의 단면 (B) 측) 의 고정자 전선 (3) 에 전선 들뜸이 발생한다.
(2) 옆의 고정자 코일 (30) 과의 상호 간의 절연 공간 거리 (α) (도 7 참조) 의 확보가 곤란하다.
(3) 철심 (분할 철심 (1)) 과 전선 (3) 의 연면 거리 (β) (도 7 참조) 의 확보가 곤란하다.
(4) 인접하는 고정자 코일 (30) 간에, 직사각형의 절연지를 끼움으로써, 인접하는 고정자 코일 (30) 상호 간의 절연을 확보하고자 한 경우에는, 절연지가 빠질 우려가 있기 때문에, 빠짐 방지책을 실시해야 한다. 이와 같은 절연지의 빠짐 방지책을 실시하면, 절연 작업 공수가 증가됨과 함께, 절연 구조가 복잡화됨과 함께, 전동기의 대형화를 초래한다.
(5) 절연 테이프를 사용하여 절연을 실시하고자 하면, 절연 공수가 대폭으로 올라간다.
본 발명은 상기 종래 기술을 감안하여, 절연 성능을 향상시킬 수 있음과 함께 절연 작업 공수를 삭감할 수 있는, 집중권 모터의 절연 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 구성은, 통상을 이루는 보빈 본체와, 상기 보빈 본체 중 회전자측의 단면에 형성된 일방의 플랜지부와, 상기 보빈 본체 중 회전자 반대측의 단면에 형성된 타방의 플랜지부에 의해 구성되어 있는 보빈에, 고정자 전선이 집중권의 권선 방식에 의해 권회되어 고정자 코일이 형성되고,
상기 고정자 전선이 권회되어 있는 상기 보빈이, 분할 철심에 삽입?장착되어 있는 집중권 모터의 절연 구조에 있어서,
상기 고정자 코일의 외주면 중, 상기 고정자 전선의 권취 시작구선 및 권취 종료구선이 위치하는 면을 축 방향의 일방의 단면으로 하고, 이 일방의 단면의 반대측을 축 방향의 타방의 단면으로 하고, 나머지 2 면을 둘레 방향의 일방의 단면 및 둘레 방향의 타방의 단면으로 한 경우에,
둘레 방향의 일방의 단면을 덮는 절연 거리 확보용 제 1 절연부와, 둘레 방향의 타방의 단면을 덮는 절연 거리 확보용 제 2 절연부와, 축 방향의 타방의 단면에 배치됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부를 연결하는 연결부와, 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부 중 회전자측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 고정자 코일과 상기 일방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 1 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부 중 회전자 반대측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 분할 철심과 상기 타방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 2 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부 중 회전자측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 고정자 코일과 상기 일방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 3 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부 중 회전자 반대측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 분할 철심과 상기 타방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 4 삽입 절연부로 이루어지는 절연지와,
상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와, 상기 고정자 코일의 축 방향의 일방의 단면과, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부에 걸쳐 배치되어 접착되는 절연성 테이프에 의해 절연을 실시하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 절연지를 고정자 코일에 감음과 함께, 절연지의 삽입 절연부를 보빈과의 간극에 삽입하는 것만으로 절연 작업이 완료되기 때문에, 절연 작업 공수가 저감된다.
또, 절연지의 절연 거리 확보용 제 1 절연부 및 절연 거리 확보용 제 2 절연부를 실시함으로써, 인접하는 고정자 코일 간의 절연 강도가 향상된다.
또, 연결부에 의해 권취 종료구선과는 반대측의 면을 누름으로써, 연결 작업시에 있어서 전선 들뜸의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 절연지의 삽입 절연부를, 보빈의 플랜지부와 고정자 코일 사이, 보빈의 플랜지부와 분할 철심 사이에 삽입함으로써, 절연 성능 (연면 거리) 의 향상과 절연지의 고정을 용이하게 실시할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를, 절연지를 연 상태에서 나타내는 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 관련된 집중권 모터의 절연 구조에 사용하는 절연지를 나타내는 전개도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를 갖는 고정자를 나타내는 사시도이다.
도 5 는 종래 기술에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6 은 종래 기술에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 종래 기술에 관련된 집중권 모터의 절연 구조를 갖는 고정자를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한 종래 기술과 동일 기능을 하는 부분에는, 동일 부호를 붙여 설명을 한다.
실시예
도 1 및 도 2 는 본 발명의 실시예에 관련된, 집중권 모터의 절연 구조를 나타낸다. 양 도면에 나타내는 바와 같이, 전동기의 고정자 철심의 일부를 구성하는 분할 철심 (1) 에는, 고정자 전선 (3) 이 권회된 보빈 (2) 이 삽입?장착되어 고정된다.
또한, 보빈 (2) 은, 통상을 이루는 보빈 본체 (2a) 와, 보빈 본체 (2a) 의 일단면측 (회전자측의 단면) 에 형성된 플랜지부 (2b) 와, 보빈 본체 (2a) 의 타단면측 (회전자 반대측의 단면) 에 형성된 플랜지부 (2c) 에 의해 구성되어 있다. 또, 보빈 (2) 은, 축 방향의 중앙 부분에서 직경 방향에 따라 2 분할된 2 개의 분할 보빈을 조합하여 구성된 것이다.
보빈 (2) 에는, 집중권의 권선 방식에 의해 고정자 전선 (3) 이 권회 (직권) 되어, 고정자 코일 (30) 이 형성된다.
고정자 전선 (3) 의 권취 시작구선 (3a) 및 권취 종료구선 (3b) 은, 고정자 코일 (30) 의 축 방향의 일방의 단면 (A) 에 위치하고 있다.
여기까지 설명한 구성은, 도 5, 도 6 에 나타내는 종래 기술과 동일하다.
본 실시예에서는, 도 3 에 전개도로 나타내는 절연지 (100) 와, 절연성 테이프 (200) 에 의해 절연을 실시하고 있다.
절연지 (100) 는, 도 1 ? 도 3 에 나타내는 바와 같이, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 와, 연결부 (110) 와, 제 1 ? 제 4 삽입 절연부 (121 ? 124) 에 의해 구성되어 있다.
절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 는, 고정자 코일 (30) 의 외주면 중, 둘레 방향의 일방의 단면 (C) 을 덮는 것이다.
절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 는, 고정자 코일 (30) 의 외주면 중, 둘레 방향의 타방의 단면 (D) 을 덮는 것이다.
연결부 (110) 는, 고정자 코일 (30) 의 외주면 중, 축 방향의 타방의 단면 (B) 을 덮는 것이고, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 를 연결하고 있다.
제 1 삽입 절연부 (121) 는, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 중 회전자측 (도 3 에서는 상측) 의 변으로부터 연장됨과 함께 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡되어 고정자 코일 (30) 과 일방의 플랜지부 (2b) 사이에 삽입되는 것이다.
제 2 삽입 절연부 (122) 는, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 중 회전자 반대측 (도 3 에서는 하측) 의 변으로부터 연장됨과 함께 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡되어 분할 철심 (1) 과 타방의 플랜지부 (2c) 사이에 삽입되는 것이다.
제 3 삽입 절연부 (123) 는, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 중 회전자측 (도 3 에서는 상측) 의 변으로부터 연장됨과 함께 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡되어 고정자 코일 (30) 과 일방의 플랜지부 (2b) 사이에 삽입되는 것이다.
제 4 삽입 절연부 (124) 는, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 중 회전자 반대측 (도 3 에서는 하측) 의 변으로부터 연장됨과 함께 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡되어 분할 철심 (1) 과 타방의 플랜지부 (2c) 사이에 삽입되는 것이다.
절연을 실시할 때에는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 에 의해 둘레 방향의 일방의 단면 (C) 을 덮고, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 에 의해 둘레 방향의 타방의 단면 (D) 을 덮고, 연결부 (110) 에 의해 축 방향의 타방의 단면 (B) 을 덮도록 하여, 절연지 (100) 를 고정자 코일 (30) 에 감는다.
또한, 제 1 삽입 절연부 (121) 는, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡하여, 고정자 코일 (30) 과 일방의 플랜지부 (2b) 사이에 삽입한다.
제 2 삽입 절연부 (122) 는, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡하여, 분할 철심 (1) 과 타방의 플랜지부 (2c) 사이에 삽입한다.
제 3 삽입 절연부 (123) 는, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡하여, 고정자 코일 (30) 과 일방의 플랜지부 (2b) 사이에 삽입한다.
제 4 삽입 절연부 (124) 는, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 와의 경계선 (도 3 에서는 점선으로 나타내고 있는 선) 을 따라 절곡하여, 분할 철심 (1) 과 타방의 플랜지부 (2c) 사이에 삽입한다.
그리고, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 와, 고정자 코일 (30) 의 축 방향의 일방의 단면 (A) 과, 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 에 걸쳐, 절연성 테이프 (200) 를 배치하여 접착시킴으로써, 절연 처리가 완료된다.
도 1 에 나타내는 상태와 같이 절연이 실시된 분할 철심 (1) 을, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수 개, 둘레 방향에 따라 연결?결합해 나감으로써 고정자가 형성된다.
본 실시예에서는, 절연지 (100) 의 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101), 연결부 (110) 및 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 를, 고정자 코일 (30) 에 감아 제 1 ? 제 4 삽입 절연부 (121 ? 124) 를, 보빈 (2) 의 플랜지부 (2b) 와 권선 (30) 의 간극이나, 보빈 (2) 의 플랜지부 (2c) 와 분할 철심 (1) 의 간극에 삽입하는 것만으로, 절연 작업이 완료된다. 이 때문에, 절연 작업이 용이해져 절연 작업 공수를 삭감할 수 있다.
또 연결부 (110) 에 의해, 고정자 코일 (30) 의 외주면 중, 축 방향의 타방의 단면 (B) 을 눌러, 축 방향의 일방의 단면 (A) 을 테이프 (30) 에 의해 고정시킴으로써, 권취 종료구선 (3b) 을 고정시킬 수 있어, 연결 작업시에 있어서 단면 (B) 측의 고정자 전선 (3) 의 전선 들뜸의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 절연 거리 확보용 제 1 절연부 (101) 및 절연 거리 확보용 제 2 절연부 (102) 를 구비함으로써, 인접하는 고정자 코일 (30) 간의 절연 강도를 향상시킬 수 있다.
또, 제 1 삽입 절연부 (121) 와 제 3 삽입 절연부 (123) 를, 고정자 코일 (30) 과 일방의 플랜지부 (2b) 사이에 삽입함으로써, 절연지 (100) 가 고정자 밖으로 튀어나오는 것을 방지할 수 있다.
또, 제 2 삽입 절연부 (122) 와 제 4 삽입 절연부 (124) 를, 분할 철심 (1) 과 타방의 플랜지부 (2c) 사이에 삽입함으로써, 연면 거리의 확보를 할 수 있음과 함께, 절연지 (100) 의 고정과 고정자 전선 (3) 이 절연지 (100) 로부터 빠져나오는 것을 방지할 수 있다.
1 : 분할 철심
2 : 보빈
2a : 보빈 본체
2b, 2c : 플랜지부
3 : 고정자 전선
3a : 권취 시작구선
3b : 권취 종료구선
30 : 고정자 코일
100 : 절연지
101 : 절연 거리 확보용 제 1 절연부
102 : 절연 거리 확보용 제 2 절연부
103 : 연결부
121 : 제 1 삽입 절연부
122 : 제 2 삽입 절연부
123 : 제 3 삽입 절연부
124 : 제 4 삽입 절연부
200 : 테이프
A : 축 방향의 일방의 단면
B : 축 방향의 타방의 단면
C : 둘레 방향의 일방의 단면
D : 둘레 방향의 타방의 단면
α : 절연 공간 거리
β : 연면 거리

Claims (1)

  1. 통상을 이루는 보빈 본체와, 상기 보빈 본체 중 회전자측의 단면에 형성된 일방의 플랜지부와, 상기 보빈 본체 중 회전자 반대측의 단면에 형성된 타방의 플랜지부에 의해 구성되어 있는 보빈에, 고정자 전선이 집중권의 권선 방식에 의해 권회되어 고정자 코일이 형성되고,
    상기 고정자 전선이 권회되어 있는 상기 보빈이, 분할 철심에 삽입?장착되어 있는 집중권 모터의 절연 구조에 있어서,
    상기 고정자 코일의 외주면 중, 상기 고정자 전선의 권취 시작구선 및 권취 종료구선이 위치하는 면을 축 방향의 일방의 단면으로 하고, 이 일방의 단면의 반대측을 축 방향의 타방의 단면으로 하고, 나머지 2 면을 둘레 방향의 일방의 단면 및 둘레 방향의 타방의 단면으로 한 경우에,
    둘레 방향의 일방의 단면을 덮는 절연 거리 확보용 제 1 절연부와, 둘레 방향의 타방의 단면을 덮는 절연 거리 확보용 제 2 절연부와, 축 방향의 타방의 단면에 배치됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부를 연결하는 연결부와, 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부 중 회전자측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 고정자 코일과 상기 일방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 1 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부 중 회전자 반대측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 분할 철심과 상기 타방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 2 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부 중 회전자측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 고정자 코일과 상기 일방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 3 삽입 절연부와, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부 중 회전자 반대측의 변으로부터 연장됨과 함께 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부와의 경계선을 따라 절곡되어 상기 분할 철심과 상기 타방의 플랜지부 사이에 삽입되는 제 4 삽입 절연부로 이루어지는 절연지와,
    상기 절연 거리 확보용 제 1 절연부와, 상기 고정자 코일의 축 방향의 일방의 단면과, 상기 절연 거리 확보용 제 2 절연부에 걸쳐 배치되어 접착되는 절연성 테이프에 의해 절연을 실시하고 있는 것을 특징으로 하는 집중권 모터의 절연 구조.
KR1020127012290A 2009-11-12 2010-10-20 집중권 모터의 절연 구조 KR101390525B1 (ko)

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