KR880000365B1 - Coil assembly of a rotary machine - Google Patents

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KR880000365B1
KR880000365B1 KR1019810004108A KR810004108A KR880000365B1 KR 880000365 B1 KR880000365 B1 KR 880000365B1 KR 1019810004108 A KR1019810004108 A KR 1019810004108A KR 810004108 A KR810004108 A KR 810004108A KR 880000365 B1 KR880000365 B1 KR 880000365B1
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Abstract

A number of plate type coils are set on the preliminary frame at which a number of poles are elected in horizontal and vertical direction to form them with a cylindrical shape. The assembled coils are coated with plastic resin. After cooling them, the preliminary frame is removed from the cylindrical coils so that the relative positions of each coil is fixed firmly.

Description

회전기기의 코일조립체 및 그 제조방법Coil assembly of rotating machine and manufacturing method

제1도는 본 발명 코일조립체에 이용되는 구형코일의 사시도.1 is a perspective view of a spherical coil used in the coil assembly of the present invention.

제2(a)도, 제2(b)도는 제각기 본 발명 방법에 이용되는 예비성형품의 평면도 및 정면도.2 (a) and 2 (b) are plan and front views, respectively, of the preform used in the method of the present invention.

제3도 내지 제5(a)도, 제5(b)도는 본 발명 방법의 제조공정을 설명하기 위한 도면.3 to 5 (a) and 5 (b) are views for explaining the manufacturing process of the method of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11내지 14: 평판형 구형코일 2'1내지 2'4: 돌출부1 1 to 1 4 : flat spherical coil 2 ' 1 to 2' 4 : protrusion

4a : 원통형 벽부분 1a : 각형(角型)구멍4a: cylindrical wall portion 1a: rectangular hole

2a : 환형부분 4b : 받침부분2a: annular portion 4b: support portion

2 : 예비성형품 2b1내지 2b4: 다리부분2: preform 2b 1 to 2b 4 : leg portion

21내지 24: 지주 3 : 프린트기판2 1 to 2 4 : Shore 3: Printed board

본 발명은 회전기기의 코일조립체 및 그 제조방법에 관한 것이며, 특히 복수의 판형코일을 인접한 코일과 중첩됨이 없이 원통형상에 형성하고, 토크변동이 없고, 비교적 큰 토크를 얻을 수가 있으며 또한 간단한 예비성형품을 이용하여 간단한 방법에 의하여 코일과의 상대위치을 정확하게 위치결정하도록, 고정밀도의 코일 조립체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a coil assembly of a rotating machine and a method of manufacturing the same. In particular, a plurality of plate-shaped coils are formed in a cylindrical shape without overlapping adjacent coils, there is no torque variation, a relatively large torque can be obtained, and a simple preliminary An object of the present invention is to provide a coil assembly with high precision and a manufacturing method thereof so as to accurately position a relative position with a coil by a simple method using a molded article.

구멍소자모터등의 코어레스(손실없음)모터에 사용되는 코일조립체에서는, 예를 들어 6국의 회전자를 갖는 모토으 경우 12개의 비교적권수가 작은 구갑(龜甲)형 코일을 서로 인접한 코일과 일부중첩된 원통형으로 성형하며, 예를 들어 4개의 비교적 권수가 많은 부채형코일 또는 구형코일을 일부 중첩함이 없이 평면형의 원형으로 성형하는 것등이 있다.In coil assemblies used for coreless motors such as hole element motors, for example, in the case of a motor with 6 stations, 12 relatively small ball-shaped coils with a small number of coils are adjacent to each other. Forming into a superimposed cylindrical shape, for example, forming four relatively large fan-shaped coils or spherical coils into a flat circular shape without partially overlapping them.

더우기, 서로 인접한 코일등을 중첩한 코일 조립체에 구갑형코일을 이용한 이유는, 구갑형코일에 있어서는, 조립후의 원주부분에 있어서 코일 그 충분의 두께를 대략 일정하게 보지하므로서, 구형코일에 있어서는, 코일 단부 부분에서 3층, 코일 중앙부분에서 2층으로서 원주상에 일정한 코일두께를 보지하도록 하며 토크의 저하를 생기도록 한다. 따라서, 종래의 코어레스모터에 이용되는 구갑형 코일의 코일조립체는, 예를들어 6국 2층의 것으로서, 12개의 코일을 필요로 하고, 토크도 비교적 작다.In addition, the reason why a coiled coil is used for a coil assembly in which coils adjacent to each other are superimposed is that in a coiled coil, in the spherical coil, the thickness of the coil is substantially constant in the circumferential portion after assembly. Three layers at the end and two layers at the center of the coil to maintain a constant coil thickness on the circumference and to reduce torque. Accordingly, the coil assembly of the armored coil used in the conventional coreless motor is, for example, two layers of six stations and requires 12 coils, and the torque is relatively small.

더우기, 상기 종래의 부채형코일 혹은 구형 코일을 이용한 코일조립체에 있어서 작지 안은 코일수로서, 비교적 큰 토크를 얻을 수 있는 코일조립체가 필요하였고, 상기 2종류의 종래의 코일조립체형태에서 예를들어 4개의 비교적 권수가 많은 구형코일을 일부 중첩하지 않고 원통형에 형성하는 것이 고안되었다.Furthermore, in the coil assembly using the conventional fan-shaped coil or the spherical coil, a coil assembly capable of obtaining a relatively large torque was required as the number of coils, which is not small. For example, in the two types of conventional coil assemblies, It has been devised to form a relatively winding spherical coil of dogs in a cylindrical shape without some overlap.

이것에서 구형코일을 일부중첩하므로서 원통형에 형성시킨 경우, 예를들어, 내부에 가동핀을 장착한 원통형의 치구(治具)를 이용하고, 가동핀의 양단에 구형코일의 중앙구멍을 삽통시켜, 가동핀을 적당히 변위하여 복수의 코일이 원통형으로 정열되는 위치를 취하는 방법이 제안되었다. 따라서, 이 방법은 비능률적이며 또한, 가동핀에 의하여 코일을 손상시킬 염려가 있고, 또 코일을 원통형으로 위치결정한 후에, 금형으로 밀봉할 때에 코일의 리드선을 금형에서 빼내기 위한 홈을 금형에 설치하지 않으면 안되는 등의 문제점이 있었다.In this case, when the rectangular coil is partially overlapped and formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical jig with a movable pin mounted therein is used, and the center hole of the rectangular coil is inserted through both ends of the movable pin. A method has been proposed in which the movable pin is properly displaced to take a position in which a plurality of coils are aligned in a cylindrical shape. Therefore, this method is inefficient and there is a risk of damaging the coil by the movable pin, and after the coil is positioned in a cylindrical shape, a groove for removing the lead wire of the coil from the mold is not provided in the mold when sealing the mold with the mold. There was a problem such as not.

또한, 종래와 같은 소위 체구(替駒) 방식인 방법을 이용하는 것도 생각이 되나, 이 방법은 상기와 같이 가동핀을 갖는 금속제의 금형을 다수 사용하기 때문에 제조비용이 낮아질 수가 없고, 대량생산이 안되고, 상기 방법과 동일하게 비능률적인 등의 결점이 있다.In addition, it is also conceivable to use the conventional method of the so-called sieving method, but since this method uses a large number of metal molds having movable pins as described above, the manufacturing cost cannot be lowered and mass production is not possible. In the same manner as the above method, there is a drawback.

본 발명은 상기 결점을 제거하기 위한 것으로서 이하 도면을 참조하면서 일실시예를 설명하겠다.The present invention will be described below with reference to the drawings as a way to eliminate the drawbacks.

제조에 있어서, 우선 제1도에 도시된 바와같이 중앙에 각형구명 1a를 설치하고, 후술의 원통형태에 따르는 곡면 1b를 갖는 평판형구형코일1을 모터1대마다 4개(11내지14)를 준비하는 한편 제2(a)도, 제2(b)도에 도시된 바와 같이 합성수지제의 예비성형품 2를 준비한다. 그리고, 코일 1의 권수는 구갑형코일의 권수보다도 크게 하면 좋다. 예비성형품 2는 환형부분 2a의 위에 등간격으로 4개 지주21내지 24를 설치하고, 환형부분 2a의 밑에는 지주 21내지 14에 대응하는 다리부분 2b1내지 2b4를 설치하므로서, 지주 21내지 24의 외주측의 대략 중앙에서 코일 11내지 14의 각형구멍 1a 보다 약간 큰 돌출부 2'1내지 2'4가 설치되어진다. 지주 21내지 24는 환형부분 2a에 비교적 작은 면적을 가지고 설치되어 있으므로 화살표방향의 압력에 의하여 비교적 용이하게 접어져서, 환형부분 2a에서 절단되어 지도록 형성되어 있다.In manufacturing, first, as shown in FIG. 1, a square sphere 1a is provided at the center, and four flat spherical coils 1 each having a curved surface 1b according to the cylindrical shape described below (1 1 to 1 4). ) , And preform 2 of synthetic resin is prepared as shown in FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b). The number of turns of the coil 1 may be larger than the number of turns of the armored coil. The preform 2 is provided with four struts 2 1 to 2 4 at equal intervals on the annular portion 2a, and leg portions 2b 1 to 2b 4 corresponding to the struts 2 1 to 1 4 are installed below the annular portion 2a. Protrusions 2 ' 1 to 2' 4 slightly larger than the square holes 1a of the coils 1 1 to 1 4 are provided at approximately the center of the outer peripheral side of the posts 2 1 to 2 4 . Since the posts 2 1 to 2 4 have a relatively small area in the annular portion 2a, the posts 2 1 to 2 4 can be folded relatively easily by the pressure in the direction of the arrow, and are formed to be cut at the annular portion 2a.

더우기, 제1도에 도시된 코일 11내지 14를 그의 각형구멍 1a를 제2(a)도, 제2(b)도에 도시된 지주 21내지 24의 돌출부 2'1내지 24에 제각기 끼우고, 접착제로서 지주 21내지 24에 일시적을 고정하여 제3도에 도시된 바와같이 한다. 다음에 지주21내지 24의 각부 2b1내지 2b4를 속도검출코일 3a를 표면에 프린트된 프린트 기판 3의 소정위치에 설치된 구멍에 삽입시키고 코일 11내지 14의 리드선을 프린트 기판 3의 이면에 설치된 단자에 납땜 부착한다. 이때에 지주 21내지 24에 의하여 코일 11내지 14의 위치결정이 확실히 되고, 종래와 같은 특별한 위치결정하는 것이 필요치 않다.Furthermore, the coils 1 1 to 1 4 shown in FIG. 1 are formed in the rectangular holes 1a and the protrusions 2 ' 1 to 2 4 of the posts 2 1 to 2 4 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). And insert it temporarily into the struts 2 1 to 2 4 as an adhesive, as shown in FIG. Next, the parts 2b 1 to 2b 4 of the support posts 2 1 to 2 4 are inserted into the holes provided at the predetermined positions of the printed circuit board 3 printed on the surface, and the lead wires of the coils 1 1 to 1 4 are inserted into the printed circuit board 3. Solder to the terminals installed on the back side. At this time, the positioning of the coils 1 1 to 1 4 is ensured by the support posts 2 1 to 2 4 , and it is not necessary to make special positioning as in the prior art.

다음에 제3도에 도시돈 바와 같이 코일 11내지 14의 두께와 거의 같은 폭의 수지유입부를 갖는 원통형의 금형(도시되지 않음)을 준비한다. 이러한 금형은 소정위치에 기판-원통부상대위치결정구멍, 취부용구멍 및 위치검출용소자 받침대형성구멍을 갖는다. 이러한 금형의 원통형 수지유입부에 코일 11내지 14를 결합하고, 기판-원통부상대위치결정용구멍과 기판3의 상대위치를 맞춘 다음, 수지유입부에 수지를 흘려 넣는다.Next, as shown in FIG. 3, a cylindrical mold (not shown) having a resin inlet portion having a width substantially equal to the thickness of the coils 1 1 to 1 4 is prepared. This mold has a substrate-cylinder portion relative positioning hole, a mounting hole, and a position detecting element pedestal forming hole at a predetermined position. Coupling the coil 11 to 14 in a cylindrical resin inlet of this mold, and the substrate to align the relative position of the cylindrical portion against the positioning hole and the substrate 3 placed for flowing, then the resin to the resin inlet.

그러므로서 제4(a)도, 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 코일 11내지 14는 원통형 벽부분 4a를 갖는 전체로서 연결되는 원통형으로 성형되고, 한편 원통형 벽 4a의 하방에는 기판 3의 일부를 성형하여 형성하고, 중앙구멍 4b'를 갖는 받침부 4b가 형성된다. 또한 코일 12, 13에 대응하여 외주측에 위치검출용소자받침대 4C2, 4C3가 형성된다. 4d는 기판-원통부상대위치결정용구멍, 4e는 모터취부구멍이다. 이때에 금형에는 기판-원통상대위치결정용구멍이 설치되어지므로, 코일 12, 13과 위치검출용소자받침대 4C2, 4C3를 정확한 위치결정할 수 있는 한편, 원통형 벽부분 4a과 기판 3이 편심이 생기지 않고 정확히 형성된다. 그리고, 수지형성의 경우에는 고온에 의하여 코일 11내지 14와 지주 21내지 24의 사이에 있는 접착제가 용해된다.Thus, as shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), the coils 1 1 to 1 4 are formed into a cylindrical shape which is connected as a whole with the cylindrical wall portion 4a, while the substrate is below the cylindrical wall 4a. A part of 3 is molded and formed, and the support part 4b which has the center hole 4b 'is formed. In addition, corresponding to the coils 1 2 , 1 3 , the position detecting element supports 4C 2 , 4C 3 are formed on the outer circumferential side. 4d is a substrate-cylinder relative positioning hole, and 4e is a motor mounting hole. At this time, the mold is provided with a substrate-cylinder relative positioning hole, so that the coils 1 2 , 1 3 and the position detecting element support 4C 2 , 4C 3 can be accurately positioned, while the cylindrical wall portions 4a and the substrate 3 are eccentric. It does not occur and is formed accurately. In the case of resin formation, the adhesive between the coils 1 1 to 1 4 and the posts 2 1 to 2 4 is dissolved by high temperature.

제4(a)도, 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 원통형 벽부분 4a, 받침대부 4b, 위치검출용소자받침대 4C2, 4C3의 합성수지가 충분히 냉각되어진 후, 제4(a)도, 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 지주 21내지 24의 돌출부 2'1내지 2'4를 화살표 방향에서 밀거나 또는 프레스기등에 의하여 적당한 압력으로 밀어서 움직여서 지주 21내지 24를 근원에서 접고, 환형부분 2a에서 절취한다. 절취된 지주 21내지 24를 회수하고, 제5(a)도, 제5(b)도에 도시된 바와 같이 모터의 고정자가 완성되었다.As shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), after the synthetic resin of the cylindrical wall portion 4a, the pedestal portion 4b and the position detecting element support 4C 2 , 4C 3 is sufficiently cooled, the fourth (a) As shown in Fig. 4 (b), the protruding portions 2 ' 1 to 2' 4 of the support posts 2 1 to 2 4 are pushed in the direction of the arrow, or they are pushed to a suitable pressure by a press or the like to support the support posts 2 1 to 2 4 Fold at the source and cut at annulus 2a. The cut posts 2 1 to 2 4 were recovered, and the stator of the motor was completed as shown in Figs. 5 (a) and 5 (b).

그러나, 종래의 구갑형코일의 코일조립체에 의한 토크와 본 발명에 의한 구형코일의 코일조립체에 의한 토크에 대하여 생각해본다.However, the torque due to the coil assembly of the conventional bead coil and the coil assembly of the spherical coil according to the present invention will be considered.

T1: 구형코일의 토크 L2: 구갑형코일의 평균둘레T 1 : Torque of the old coil L 2 : Average circumference of the old coil

T2: 구갑형코일의 토크 K

Figure kpo00001
Figure kpo00002
: 코일의 유효교차자속 계수T 2 : Torque of armored coil K
Figure kpo00001
Figure kpo00002
: Effective cross flux coefficient of coil

L1: 구형코일의 평균둘레

Figure kpo00003
Figure kpo00004
S1: 구형코일의 유효교차자속L 1 : average circumference of the old coil
Figure kpo00003
Figure kpo00004
S 1 : Effective cross flux of the old coil

Figure kpo00005
Figure kpo00006
S2: 구갑형코일의 유효교차가속
Figure kpo00005
Figure kpo00006
S 2 : Effective cross acceleration of the armored coil

Figure kpo00007
로 하면, T1/T2=K
Figure kpo00008
Figure kpo00009
2L2/3L1
Figure kpo00007
, T 1 / T 2 = K
Figure kpo00008
Figure kpo00009
2L 2 / 3L 1

K

Figure kpo00010
Figure kpo00011
=
Figure kpo00012
Figure kpo00013
S1/
Figure kpo00014
Figure kpo00015
S2
Figure kpo00016
K
Figure kpo00010
Figure kpo00011
=
Figure kpo00012
Figure kpo00013
S 1 /
Figure kpo00014
Figure kpo00015
S 2
Figure kpo00016

로 표시되고, 코일의 높이가 양자가 동일한다면 T1/T2

Figure kpo00017
1.3이 된다. 따라서 본 발명코일조립체는 종래의 구갑형코일에 의한 코일조립체보다 작은 코일수로서, 더우기 30%증가된 토크를 얻을 수 있게 된다.If the height of the coils are the same, then T 1 / T 2
Figure kpo00017
1.3. Therefore, the coil assembly of the present invention has a smaller number of coils than the coil assembly of a conventional armored coil, and furthermore, a torque increased by 30% can be obtained.

또한, 본 발명 코일조립체 및 그 제조방법은 모터에만 한정되는 것이 아니고 예를들어 발전기 등에도 동일하게 적용된다.In addition, the coil assembly of the present invention and a method of manufacturing the same are not limited to the motor, but are also similarly applied to, for example, a generator.

상술된 바와같이 본 발명에 의한 회전기기의 코일조립체는, 복수의 판형코일의 상호 인접한 코일과 중첩함이 없이, 코일 전체를 원통형으로 형성하기 위하여, 상호 입접한 코일과 중첩하지 않는 구형코일을 이용하여 토크변동이 생기지 않고, 비교적 큰 토크를 얻을 수 있으며, 더우기, 제조방법은 환형부분에 직경방향과 직각방향으로 복수의 지주를 설립한 예비성형품을 이용하고, 지주에 제각기 복수의 판형코일을 일시적으로 장착하고, 전체로서 원통형을 만들고, 이러한 지주를 제거하고, 작지 않은 인접한 코일 사이를 수지성형하고 , 수지가 냉각된 후에 지주를 환형부분에서 절취하기 위하여, 코일들의 상대 위치를 필연적으로 정확히 위치결정하고, 가동핀으로 코일들의 상대위치를 취하도록하는 종래의 방법에 비하여 능률적으로 되며, 또한 정확하고, 또한 코일을 파손할 염려도 없고, 더우기 잠구방식에 의하여 기동핀을 갖는 특수금속제금형을 사용할 필요가 없는 가격이 안정되고 또 대량생산될 수 있는 등의 특징을 갖는다.As described above, the coil assembly of the rotary machine according to the present invention uses a spherical coil that does not overlap the mutually inclined coils to form the entire coil into a cylindrical shape without overlapping the mutually adjacent coils of the plurality of plate coils. Therefore, torque fluctuation does not occur, and relatively large torque can be obtained. Furthermore, the manufacturing method uses preforms in which a plurality of pillars are formed in the annular portion at right angles to the radial direction, and a plurality of plate coils are temporarily applied to the pillars. Positioning relative to the coils, to make the cylinder as a whole, to remove such struts, resin molding between adjacent small coils, and to cut the struts from the annulus after the resin has cooled It is more efficient than the conventional method of taking the relative positions of the coils with the movable pins, Expansion, and also no concern to damage the coil, Moreover, the price does not need to use a special metal mold having a startup pin by jamgu method is stable and has a characteristic such that also can be mass-produced.

Claims (2)

복수의 판형코일의 상호 인접한 코일들이 서로 중첩되지 않으면 상기 복수의 판형코일 전체를 원통형으로 형성하는 것을 특징으로하는 회전기기의 코일조립체.The coil assembly of the rotary machine, characterized in that the plurality of the plate-shaped coils are formed in a cylindrical shape if adjacent coils of the plurality of plate coils do not overlap each other. 환형부분에 직경방향 및 수직방향으로 복수의 지주를 설립한 예비성형품을 이용하고, 상기 복수의 지주에 제각기 복수의 판형코일을 일시적으로 장착해서, 상기 복수의 판형코일전체로서 상기 환형부분의 형태에 대응하는 원통형을 만들고, 상기 복수의 지주를 제외한 적어도 상호 일정한 상기 판형코일 사이를 수지 성형하고, 상기 수지가 냉각되어진 후 상기 복수의 지주를 환형부분에서 제거하는 것을 특징으로 하는 회전기기의 코일조립체에 제조방법.By using a preformed product in which a plurality of pillars are formed in the annular portion in a radial direction and a vertical direction, a plurality of plate coils are temporarily attached to the plurality of pillars, respectively, to form the annular portion as the whole of the plurality of plate coils. And forming a corresponding cylindrical shape, resin molding between at least mutually constant plate-shaped coils excluding the plurality of struts, and removing the plurality of struts from the annular portion after the resin is cooled. Manufacturing method.
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