KR910007677B1 - 회전기의 전기자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전기의 전기자 및 그 제조방법

제1도는 본원 발명에 의한 회전기의 전기자의 부분단면도.

제2도는 전기자 철심이 소정의 형태를 가진 성층강판에 의해 조립된 상태를 나타내는 도면.

제3도는 전기자 코일이 제2도에 나타낸 바와 같이 슬롯에 삽입된 후 화살표 P로 나타낸 방향에서 누름 공구에 의해 압력을 가한 상태를 나타내는 도면.

제4도는 성층 철심의 치부의 선단, 즉 그 창문부의 관통구멍이 누름공정에 의해 붕괴되고, 상단부가 치부의 상단과 밀착상태로 된 전기자를 나타내는 도면.

제5도는 제3도에 나타낸 누름공구의 다른 변형예를 나타내는 단면도.

제6a도-제6c도는 제2도에 나타낸 철심창문부 형상의 다른 변형예를 나타내는 도면.

본원 발명은 회전기(回轉機)의 전기자(電機子) 및 그 제조방법에 관한 것이며, 특히 권선이탈방지에 양호한 반폐(半閉) 슬롯(slot)을 형성함에 적합한 회전기의 전기자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래, 회전기의 전기자에 있어서의 권선의 이탈을 방지하는 반폐슬롯은 예를 들면 1971년 6월 22에 "전기자 철심"이라는 명칭으로 특허된 미합중국 특허 제 3, 586, 893호 및 1977년 1월 25일에 "소규모 회전기의 전기자 제조방법"이라는 명칭으로 공개된 일본국 특개소 52(1977)-9805호 공보 등에 기재된 바와 같이, 미리 전기자의 슬롯개구면의 슬롯부 부근에 돌기형상부를 설치하고, 이것을 누르거나 해서 슬롯내부에 절곡하므로써 형성된다.

그러나, 상기 종래기술에는 다음과 같은 결점이 있다.

즉, 돌기형상부를 누르거나 해서 슬롯내부에 절곡(折曲)할 때, 이 절곡된 돌기형상부의 선단부가 굽혀져, 그 선단부가 슬롯내에 수납된 권선표면의 절연피복에 상처를 입혀서 절연파괴를 발생시킬지도 모른다는 것, 또한 특히 상기 종래기술의 후자에 있는 바와 같이, 돌기형상부 측면에 홈을 형성하여 슬롯내측에 절곡하는 경우, 상기 돌기형상부의 기계적 강도가 절곡을 위하여 돌기형상부측면에 형성된 홈에 의해 저하되어 고속 회전시에 절단되어 버리는 수도 있다. 또한 상기 종래기술의 전자에 있어서 전기자 철심의 반원형의 돌기를 눌러서 반폐슬롯을 형성하는 경우에는 큰 하중압이 소요되며, 사용하는 장치도 대형으로 되며, 반폐슬롯 형성후의 전기자 외주면도 요철이 생기기 쉽고, 전기자의 자기저항의 균일화에 악영향을 미치는 등 결점이 생긴다.

그래서 본원 발명의 목적은 상기 종래기술이 갖는 불합리성을 해소하고, 슬롯개수부에 권선이탈 방지를 위한 돌기부를 슬롯 내측이 만곡된 모양으로 확실하게 형성될 수 있는 회전기의 전기자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 본원 발명의 목적은 전기자 철심의 슬롯사이의 철심치부(齒部)의 슬롯 개구면 부근에, 그 외주의 일부가 잘리어 개방된 관통창문부를 설치하고, 이것을 적층하여 아마튜어 코일을 감은 다음, 전기자 철심표면을 누름으로써 슬롯개방끝 양측면에 돌기부(앵커)를 형성하고, 그리하여 반폐슬롯을 형성함으로써 달성된다.

전기자 철심의 치부 외주표면 부근에 설치된 일부 개방된 관통창문부는 그 외주에 절결에 의한 개방부를 가지고 있으며, 이것을 눌러 변형한 경우 그 고리모양부에 의한 장력에 의해서 권선이탈방지용 돌기부(앵커)를 형성하는 철심부분이 슬롯내부에 굽혀지지 않고, 이상적인 만곡형상의 돌기부로 할 수 있는 동시에, 상기 절결개방부에 의해 상기 돌기부의 형성이 슬롯내부에 크게 확대될 수 있다. 이와 같이 하여, 슬롯개방 끝에는 그 내주가 만곡된 이상적인 형상이고, 또한 그 돌출도 비교적 큰 권선이탈방지용 돌기부를 얻을 수 있다.

이하, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하며 상세히 설명한다.

제1도는 본원 발명에 의해 제조된 예를 들면 자동차용 스타터의 전동기의 전기자(1)의 일부단면을 나타낸다. 도면에 있어서, 강판을 소정형상으로 가공하고, 이것을 회전축(도시하지 않음)상에 복수매 적층하여 전기자 철심(2)이 구성되어 있다. 이 대략 원통형상인 전기자 철심(2)의 원주표면에는 축방향으로 뻗은 복수의 슬롯(3)이 형성되어 있고, 각각의 슬롯(3)안에는 그 표면을 절연피복한 복수의 (본 실시예에서는 4개) 아마튜어 코일(4)이 감겨져 있다. 또한 슬롯(3)의 내주면에는 다시 절연지(5)가 입혀져, 아마튜어 코일(4)가 철심(2) 사이의 절연을 보호하고 있다. 그리고 도면중, 코일(4)을 고정시키기 위한 와니스등의 절연몰드(13)가 슬롯(3)내에 충진되어있다.

전기자 철심(2)의 치부(6)의 선단은 도면에서 명백한 바와 같이, 그 양끝부에는 각기 슬롯안쪽을 만곡형상이 되도록 양측으로 넓혀진 돌기부(앵커)(7a),(7b)가 형성되고, 이것에 의해서, 슬롯(3)은 반폐상태로 되고, 전기자가 회전하여도 코일의 이탈이 방지된다. 다음에, 제2도 내지 제4도에 따라서, 상기 제1도의 돌기부(7a),(7b)에 의해서 반폐슬롯을 형성하는 방법을 상세히 설명한다.

제2도에서 명백한 바와 같이, 전기자 철심(2)을 구성하는 강판은 그 치부(6)의 선단부 즉 그 외주표면 부근에는 최소한 그 일부가 바깥쪽으로 개방된 창문부를 형성하는 성층(成層) 철심의 고리모양부(8)가 형성되어 있다. 즉 철심치부(6)의 선단부에는 예를 들면 강판의 소정형상에의 펀칭가공시에 관통구멍(9)과 함께 절결에 의한 개방부(10)가 형성되어 있다. 이 상태에서는 슬롯(3)의 선단부에는 아직 돌기부(제1도 7a, 7b참조)가 형성되어 있지 않으며, 그 내부에 절연지(5)가 입혀진 후, 아마튜어 코일(4)이 그 개방끝부에서 삽입된다. 그리고 도면중 Dw는 전기자(1)의 회전축 중심에서 상기 창문부까지의 거리를 나타내고 있다.

제3도에서 명백한 바와 같이, 철심치부(6)의 선단에 형성된 일부 개방창문부가 누름하중 P에 의해서 붕괴변형되는 경우, 성층철심의 고리모양부(8)의 양끝부(9)는 슬롯(3)쪽으로 돌출하면서 변형된다. 그러나 누를 때 상기 고리모양부(8)의 상단면부는 누름공구(11)에 접촉되어 있으며, 이것이 슬롯(3)쪽으로 굽어져, 고리모양부의 선단이 슬롯내부로 굽혀 박히는 일은 없다. 도리어 슬롯 내면측이 이 누름에 의해 만곡형상으로 되어, 코일(4)의 이탈방지용 돌기로서는 내부의 아마튜어 코일(4)의 표면절연피막에 상처를 입히지 않는 이상적인 형상의 돌기부(7a),(7b)를 형성할 수 있다. 그리고 이와 같이 누를 때 철심의 고리모양부(8)의 상단부는 개방부(10)에 의해 좌우로 분리되어 있으며, 누름으로써 돌기부(7a)(7b)의 형성에 수반하여 이 개방부(10)가 확대된다. 이 때문에 상기 돌기부(7a),(7b)가 슬롯(3)내부로 돌출하기 쉽고, 고리모양부의 상단에 개방부(10)가 형성되어 있지 않은 경우와 비교하여, 보다 큰 돌기부(7a),(7b)를 얻을 수가 있다. 또한 돌기부(7a)(7b)를 보다 크게 돌출시키기 위해, 제3도의 누름공구(11) 대신에, 상기 개방부(10)의 틈새를 크게 벌리는 예를 들면 제5도에 그 단면을 나타낸 바와 같은 누름공구(11')를 사용할 수도 있다.

제4도에는 상기의 누르는 공정에 의해서 성층철심(2)의 치부(6)선단이 눌리어 붕괴되어 즉 창문부의 관통구멍(9)이 붕괴되어서 상단부가 치부(6)의 상단에 밀착 상태로 된 전기자(1)가 도시되어 있다. 그후, 슬롯(3)내에는 예를 들면 와니스등을 슬롯(3)내에 충진하여 코일을 고정하고, 전기자(1)의 외주를 절삭가공하여, 누름공정에 의해서 붕괴된 창분부의 불필요한 부분 즉 철심 고리 모양부(8)의 상단부를 제거한다. 이 절삭가공에 의해 전기자(1)의 표면은 제1도에 나타낸 바와 같이 평탄하게 된다.

그리고 도면에 있어서 Dw는 회전축 중심에서 창문부까지의 거리를 나타내고 있으나, 또한Do는 상기 절삭가공에 의해 절삭되는 전기자(1)의 절삭부분과 회전축 중심사이의 거리를 나타내고 있다. 이 거리 Do는 도면에서도 명백한 바와 같이, 최소한 Dw와 동일하거나 그보다는 적고, 단 상기 철심치부(6)의 선단에 형성된 돌기부(7a),(7b)가 충분히 남는 범위내에 선정되는 것은 당연하다.

상기의 실시예 즉 스타터모터의 전기자(1)에서는 전기자 표면의 자기저항을 균일하게 하기 위해, 상기 절삭가공을 하고 있다. 그러나 제4도에 나타낸 상태대로 이것을 전기자로서 사용할 수도 있다. 단, 이 경우에는 철심치부(6)의 선단부에 눌리어 밀착된 철심고리모양부(8)와 개방부(10)에 의해서 그 표면자기저항이 불균일하게 되고, 철심을 통과하는 자기는 상기 개방부(10)를 중심으로 좌우로 분할되도록 된다. 그리고 상기 실시예에서는 누르는 공정이 완료된 후, 와니스등을 슬롯(3)내에 충진하고 있으나, 특히 그 회전수가 높지않은 전동기등에 있어서는 반드시 필요하지 않다는 것도 명백하다.

다음에, 제6a-제6c도에는 전기자철심(2)의 치부(6)의 선단의 창문부 형상에 대하여, 다른 변형예를 나타낸다. 즉 제2도에 나타낸 창문부형상에서는 그 철심고리모양부(8)를 누름으로써 치부 양쪽으로 확대되고, 이리하여 돌기부(7a),(7b)를 형성하고 있다. 그리고 제6a도의 실시예에서는 도시한 바와 같이, 철심치부(6)의 선단에 형성되는 창문부는 그 관통구멍(9)의 대략중앙부에 개방부(10)에 대향하여 블록부(12)가 설치되어 있다.

이와 같은 형상의 창문부가 눌린 경우, 철심치부(6)의 선단의 철심고리모양부 (8)는 상기 제2도와 비교하여, 양측면으로 확대되기 쉽게 되어, 돌기부(제4도 7a,7b를 참조)형상이 보다 큰 것을 얻을 수가 있다.

또한 제6b도에 나타내는 변형예에서는 상기 제6a에 있어서의 블록부(12')를 더욱 크게 한 것이며, 역시 눌릴때의 철심창문부의 소성변형에 의해서 더욱 측면으로 확대된 돌기부(7a),(7b)를 얻고저 하는 것이다.

그리고 제6c도의 변형에는 제6c도에 유사한 형상이지만, 철심창분부의 곡선에 특히 블록부(12'')도 곡선형으로 구성함으로써, 눌림에 의한 철심의 소성변형을 보다 원활하게 할 수 있도록 하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본원 발명에 의한 전기자의 제조방법에 의하면, 그 내주면을 만곡하고, 슬롯내에 감겨지는 권선의 표면피복에 상처를 입히지 않는 이상적인 형상으로 또한 비교적 크게 확장되는 돌기부(앵커)를 가지고 있는 회전기의 전기자를 확실하게 그리고 간단한 장치로 제조할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수의 슬롯부(3)를 형성한 성층강판을 적층하여 성층철심을 형성하는 공정과, 이 성층철심의 슬롯부에 권선(4)을 감아 배설하는 공정과, 이 권선이 배설된 이 성층철심의 슬롯개방면을 눌러서 반폐(半閉)슬롯을 형성하는 공정으로 이루어진 회전기의 전기자(1) 제조방법에 있어서, 상기 슬롯개방면의 누름공정에 앞서서, 이 성층철심의 복수의 슬롯간 치부의 슬롯개방면 부근에 외주고리모양부에 절결개방부(10)를 가진 관통창문부(9)를 형성하는 공정을 포함하며, 그 다음 상기 누름공정에 의해 이 반폐슬롯을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전기의 전기자 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기자의 성층철심에 상기 관통창문부를 형성하는 공정 다음의 상기 누름공정에 있어서의 누름하중의 방향은 상기 성층철심의 상기 슬롯개방면에 수직방향인 것을 특징으로 하는 전기자 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전기자의 성층철심에 상기 관통창문부을 형성하는 공정에 있어서, 다시 상기 슬롯형성 후의 철심치부의 선단부를 만곡형상으로 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기의 전기자 제조방법.
4. 복수의 슬롯(3)이 형성된 성층철심(2)과, 이 성층철심의 슬롯에 감아 배설된 권선(4)과, 이 성층철심의 슬롯개방부(10)의 일부를 변형하여 이 권선의 슬롯으로부터의 이탈을 방지하는 돌기부(7a,7b)를 가지고 있는 회전기의 전기자(1)에 있어서, 성층철심의 슬롯간 치부의 슬롯개방면측의 표면부근에 만곡된 외주면을 형성하는 돌기부와, 각 슬롯의 표면 및 만곡된 돌기부에 배설된 절연지와, 이 절연지와 각 슬롯의 권선 사이 그리고 절연지가 배설된 각 슬롯의 인접 돌기부 사이에 채워진 절연몰드로 이루어지고, 각 슬롯의 인접한 만곡된 돌기부는 서로 간격을 가지고 떨어져 있어 각 슬롯의 폭보다 좁은 절결개방부를 형성하고, 인접한 만곡된 돌기부는 슬롯의 권선으로부터 간격을 가지고 떨어져 있어 만곡된 돌기부가 권선의 표면에 실질적으로 아무런 손상을 주지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 회전기의 전기자.
5. 제4항에 있어서, 각 슬롯의 인접한 만곡된 돌기부는 슬롯개방부의 양 끝에 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전기의 전기자.

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