KR910010199B1

KR910010199B1 - 모터고정자를 코팅하기 위한 주형성형방법

Info

Publication number: KR910010199B1
Application number: KR1019890700298A
Authority: KR
Inventors: 고세이 나까무라; 요시유끼 하야시
Original assignee: 화낙 가부시끼가이샤; 이나바 세이우에몬
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1991-12-20
Also published as: DE3885072D1; DE3885072T2; EP0321582B1; WO1988010530A1; JPS641448A; EP0321582A4; KR890702320A; US4950438A; EP0321582A1

Abstract

내용 없음.

Description

모터고정자를 코팅하기 위한 주형성형방법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 합성수지가 공동으로 주입되는 본 발명을 실시하는, 모터고정자를 코팅하기 위한 성형방법을 설명하는 측면도이다.

제2도는 주형이 제거된 제2도의 A-A선을 취한 횡단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 주조에 의해 모터의 고정자의 권선을 코팅하기 위한 주형성형방법에 관한 것이며, 이러한 성형방법은 모터 제조분야에서 광범위하게 이용된다.

[발명의 배경]

모터의 고정자로부터 돌출하는 고정자코일부분은 종래의 기술에서는 수지로 코팅되었고, 이러한 종래의 수지코팅방법에 있어서, 고정자코어의 한 측면내의 고정자코일은 우선 수지코팅을 위한 주형 내에 고정자코어의 한 측면이 위치하여 수지코팅되며, 그리고 나서 고정자코어의 다른 측면내의 고정자코일이 동일한 방법으로 수지코팅된다. 종래의 다른 수지코팅방법에서, 한 방향으로(약 15°) 경사진 고정자는 수지가 고정자코일의 상부부분에 떨어지는 동안 회전함으로써 고정자코일의 상부부분에 수지가 스며들게 되며, 고정자가 반전되고 그리고 난 다음에 수지는 고정자코일의 상부부분에 수지가 스며들도록 고정자가 회전되는 동안에 코일의 상부부분에 유사하게 떨어진다.

스핀들모터와 같이 내부가 냉각되어야 하는 모터의 경우에는 코일을 특히 코일보호부에 관하여 합성수지로 코팅되는 것이 양호하다. 그러나, 합성수지로 고정자코일을 코팅하기 위한 상기 종래의 수지코팅방법은 수지코팅의 한 사이클에 고정자코일의 한 측면만을 코팅할 수 있으므로, 고정자코일 전체를 합성수지로 코팅하려면 상기 수지코팅사이클은 두 번 반복되어야 하며, 이는 비효율적이다.

특히 코일의 방수코팅이 필요한 스핀들모터는 비교적 긴 고정자코일을 가지고 있으므로, 코팅될 필요가 없는 고정자코어의 대향측면상의 코일의 동시 코팅은, 코일에 합성수지가 충분하지 않게 스며들고, 통기가 불완전하며, 냉각중의 합성수지 수축으로 인해 고정자코어를 주형으로부터 제거하기 곤란한 등의 문제점을 야기시킨다.

본 발명은 상기 문제점을 해결할 수 있는 수단과 종래수단의 단점들을 근본적으로 제거할 수 있는 수단을 제공한다.

본 발명에 따라, 고정자코어(1)와 고정자코어(1)로부터 부분적으로 돌출되는 코일(2)을 구비하는 일체형 고정자는 직립으로 위치하고, 상부주형(3), 중간주형(4), 제1하부주형(5)과 제2하부주형(6)으로 구성된 주형코어는 제1도에 도시된 바와 같이 고정자와 결합되며, 가열된 용융합성수지는 상부주형(3)내에 형성되어 있는 탕구(0)를 통하여, 조립주형과 고정자 사이에 형성된 공동안으로 주입된다. 수지가 코일의 하단부주위공동의 기저부를 채우고 하부링(8)내에 형성되어 있는 배출구멍(9)을 통하여 유동하기 시작한 후, 배출구멍을 플러그(81)로 막는다. 이후 상방으로 테이퍼진 환상런너(W)를 포함하는 공동의 나머지부분을 수지가 충전한다. 공동이 수지로 완전히 채워진 후에 수지는 냉각되고 굳게된다. 공동의 기저부내의 코일하단부에 남아있는 공기는 코일하단부의 외부측면을 따라 유동하여 용융합성수지와 함께 배출구멍(9)을 통하여 배출된다. 고정자내부의 공동부분을 충전하는 용융합성수지 내에 포함된 공기와 코일의 상단부 주위 공동부분을 충전하는 용융합성수지 내에 포함된 공기는 상부로 유동되어 주평의 상부 주형 내에 형성되어 있는 탕구(0)로부터 빠져나간다. 주형의 표면은 용융합성수지의 고형화에 의해 유도된 스트레인을 흡수하기 위하여 탄성코팅막(7)으로 코팅되고, 이에 의해 고정자로부터 주형을 분리하는데 어떠한 곤란함도 방지된다.

더욱이, 환상런너(W)가 상방으로 테이퍼져 있기 때문에, 환상런너(W)내의 수지의 유동속도는 수지가 환상런너(W)내에서 하방으로 유동함에 따라 감소하고, 용융합성수지는 공동 내에 만족스럽게 채워지며 공기는 효과적으로 배기된다.

본 발명은 다음과 같은 효과들을 제공한다.

고정자권선은 조립주형을 사용하여 단일주형 성형방법으로 수지로 코팅할 수 있다.

기포가 형성되기 쉬운 주형과 고정자 내표면 사이에 형성된 공동부분 안으로 주입되는 액상주조수지는 용융수지가 공동으로 주입되는 동안 배출되므로 주조공정이 효율적으로 달성되고 주조성형된 수지 내에는 일부기포만이 형성된다.

수축으로 인한 주형표면에의 주조수지접착은 주형표면을 코팅하는 탄성코팅막에 의해 감소될 수 있으며, 이는 고정자로부터 주형이 용이하게 분리되게 한다.

콤포넌트주형을 볼트로 결합하여 조립되므로, 조립주형은 볼트를 풀어 고정자로부터 주형을 분리할 때 볼트작용에 의해 쉽게 분해될 수 있다.

[본 발명의 실시예]

본 발명은 주조에 의해 큰 스핀들모터의 고정자에 코팅을 하기 위한 것이다. 제1도는 주형과 결합되어서 고정자와 주형사이에 형성된 공동 안에 주입된 합성수지로 코팅되는 고정자를 도시하고, 제2도는 수지코팅된 고정자를 도시한 제1도의 A-A선을 따라 취한 횡단면도이다.

제1도 및 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 고정자는 그 내주에 복수의 슬롯(S)이 형성된 고정자코어(1)와, 각각의 슬롯(S)에 결합되어 있는 코일(2)을 구비한다. 코일(2)은 고정자코어(1)의 대향단부로부터 부분적으로 돌출되어 있다.

주형세팅:

주형은 상부주형(3), 중간주형(4), 제1하부주형(5), 제2하부주형(6), 하부링(8)과 상부링(10)으로 구성되는데 구성부품은 알루미늄합금으로 형성되어 있다. 콤포넌트주형(3,4,5,6)을 조립할 때, 상부주형(3)을 통하여 삽입된 볼트(11)는 상부주형(3)을 중간주형(4)에 결합하기 위하여 중간주형(4)에 나사 결합되어 있는 제1하부주형(5)은 중간주형(4)에 실리콘고무패킹(14)을 통하여 결합되어 있고, 볼트(12)는 제1하부주형(5)을 중간주형(4)과 결합시키기 위하여 제1하부주형(5)을 통하여 삽입되어 중간주형(4)안으로 나사 결합되고, 제2하부주형(6)은 볼트(13)에 의해 제1하부주형(5)에 결합되어 있다. 상부링(10)은 그 내부쇼울더(10′)가 고정자코어(1)의 상단부상에 자리하도록 고정자코어(1)의 상단부에 정확하게 결합되어 있고 이에 의해 하부링(8)은 그 내부쇼울더(8′)가 고정자코어(1)의 하단부상에 자리하도록 고정자코어(1)의 하단부상에 정확하게 결합된다. 상부주형(3)의 하단부는 상부링(10)에 수용되어 실리콘고무패킹(14′)을 통하여 상부링(10)의 내부쇼울더(10′)상에 위치된다. 제2하부주형(6)의 상단부는 하부링(8)내에 수용되어 실리콘고무패킹(14′)을 통하여 하부링(8)의 내부쇼울더(8′)상에 위치된다. 콤포넌트주형(3,4,5 및 6)의 주조표면은 1 내지 1.5mm의 두께(t₁)를 갖는 실리콘고무코팅막(7)으로 각각 코팅된다. 주형과 고정자코어(1)사이에 형성된 공동의 하부표면을 형성하는 제2하부주형(6)의 상부표면을 코팅하는 실리콘고무코팅막(7)의 두께는 2mm이다. 실리콘수지 또는 불화탄소수지와 같은 보통의 주형윤활제는 주형코어를 조립할 때 실리콘고무코팅막(7)의 표면에 분사된다.

주형과 고정자의 조립체의 크기는 다음과 같다. 고정자코어(1)는 길이(L)가 226mm, 외경(D₁)이 180mm, 내경(D₂)이 115mm이고, 코일(2)의 돌출부의 길이는 대략 50mm이고, 고정자 전체길이는 약 325mm, 코일(2)의 돌출부둘레의 공동의 돌출부의 두께(G₁)는 3mm이고, 고정자코어(1) 전체 길이의 대략 1/3인 고정자코어(1) 상단부로부터 L₁거리에서의 고정자코어(1)내주와 상부주형(3)사이 갭의 두께(G₂)는 4mm이며, 중간주형(4) 하단부에서의 중간주형(4)과 고정자코어(1) 내주 사이 갭의 두께(G₃)는 8mm이며, 상부주형(3)의 외경(d₁)이 107mm, 그 하단부에서 중간주형(4)의 외경(d₂)은 100mm의 길이를 가지고 있다. 따라서, 고정자코일(1)의 내주와 중간주형(4)사이에 형성된 런너는 상방으로 테이퍼 형성되고 있다.

직경이 4mm인 세 개의 배출구멍(9)이 동일한 이격각도로 하부링(8)에 형성되어 있다. 배출구멍(9)은 각각 플러그(81)로 막을 수 있다.

성형방법:

용융주조 에폭시수지는 상부주형(3)내에 형성된 탕구(0)를 통하여 화살표(F)로 도시된 바와 같이 배출구멍(9)이 열려있는 상태 하에 공동 안으로 주입된다. 코일(2)의 하단부를 둘러싸고 있는 공동부분이 용융합성수지로 채워지고, 초기에 주입된 용융합성수지의 일부가 하부링(8)의 배출구멍(9)을 통하여 가스를 배출한 후, 배출 구멍(9)이 플러그(81)로 차단되어, 용융주조 합성수지는 용융합성수지가 탕구(0)를 넘쳐 흐를 때까지 주입된다.

공동 내에 들어있는 가스(기포)는 점차 상방으로 이동하여 용융주조 합성수지를 주입할 때와 주입 후에 넓은 탕구(0)를 통하여 밖으로 배출된다.

용융주조 합성수지가 완전히 냉각되고 고형화된 후에, 볼트(13)는 나사 토오크의 작용에 의해 제2하부주형(6)이 제1하부주형(5)으로부터 분리되도록 제거되고, 볼트(12)는 나사 토오크의 작용에 의해 중간주형(4)으로부터 제1하부주형(5)을 분리하기 위하여 풀어지고, 볼트(11)는 중간주형(4)으로부터 상부주형(3)을 분리하도록 풀어지고, 중간주형(4)이 고정자코어(1)의 내부로부터 상방으로 뽑아지고 난 다음에 링(8,10)은 고정자코어(1)로부터 제거된다.

상기와 같이 고정자가 주형으로부터 분리된 후에, 고정자를 코팅하는 합성수지 부분은 수지코팅된 고정자를 완성하기 위하여 소정의 크기로 가공된다. 고정자코어(1)의 내주는 0.8mm 두께의 합성수지 코팅막으로 코팅되고 고정자코어(1)의 대향단부로부터 돌출하는 코일(2)부분은 원하는 두께를 가진 합성수지 코팅막으로 고르게 코팅된다.

본 발명은 스핀들모터의 비교적 긴 고정자를 수지코팅하기 위하여 적용한다고 설명하고 있을지라도 용융합성수지는 공동을 채우기 위하여 중력에 의해 런너(W)로 완만하게 하향 유동되며, 이 때문에 환상런너(W)가 상방으로 테이퍼져 있다. 더욱이, 상방으로 테이퍼진 런너(W)는 효율적인 통기(기포제거)를 허용한다.

가스는 코일의 하부부분의 외부출면의 상단부둘레의 공동부분에 가장 잔류하기 쉬우나, 처음에 주입된 가스함유 용융합성수지 즉, 코일의 외부측면을 따라 공동 내에서 상승하는 가스함유 용융합성수지가 가스가 가장 잔류하기 쉬운 곳 즉, 공동의 막힌 부분에 제공되는 배출구멍(9)을 통하여 배출되므로, 이 부분 내에 잔류하는 가스는 만족하게 배출되고 공동의 나머지 부분에 남아있는 공기는 전체적으로 상향 유동되어 탕구(0)를 통하여 배출됨으로써 가스가 완전히 배기된다.

더욱이, 각 콤포넌트주형의 표면이 실리콘고무로 형성된 탄성막으로 코팅되어 있기 때문에, 냉각과 고형화로 인한 주조 합성수지의 수축은 흡수되고, 막의 표면 위에 분무된 주형윤활제와 협동하여 고정자로부터 주형의 분리를 용이하게 한다. 주형에 대한 주조 합성수지의 접착력이 주형의 상부부분보다 그 하부부분에서 더 크나, 제1하부주형(5)과 제2하부주형(6)이 서로 분리되고 바닥면을 코팅하는 탄성막의 두께(t₂)는 탄성막의 나머지 부분의 두께(t₁)보다 크므로, 제1하부주형(5)은 비교적 작은 힘과 중력스트레인 및, 두꺼운 탄성막에 의한 반작용스트레인에 의해 제2하부주형(6)으로부터 분리될 수 있다.

고정자가 병합된 스핀들모터의 제조에 있어서, 보통 고정자코어 내에서 발생된 소위 작은 진동은 코팅 합성수지에 의해 억제된다. 소음도 역시 억제된다.

더욱이, 액체로 냉각될 때 코일은 적당히 보호된다.

Claims

단일 사이클로모터 고정자 전체를 코팅하기 위한 모터 고정자의 주형성형방법에 있어서, 고정자코어(1)와 고정자코어(1)의 대향 단부로부터 부분적으로 돌출하는 코일(2)로 구성되는 고정자를 주형과 결합하여 직립 위치에 위치시키는 단계와, 고정자코어(1)의 하단부로부터 돌출하는 코일의 하부부분의 외측둘레를 유동하는 처음에 주입된 합성수지만이 가스와 함께 배출되도록 고정자와 주형에 의해 형성된 공동 안으로 합성수지를 주입하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 모터고정자를 코팅하기 위한 주형성형방법.
제1항에 있어서, 처음에 주입된 합성수지가 코일의 하방 돌출부분둘레의 고정자코어(1)상에 결합되어 있는 하부링(8)에 형성된 배출구멍(9)을 통하여 배출되고 그 다음에 상기 배출구멍(9)은 플러그(81)로 막히는 것을 특징으로 하는 주형성형방법.
제1항에 있어서, 상기 주형은 복수의 상부 및 하부주형이 함께 볼트에 의해 결합되어 형성된 조립주형이고, 합성수지와 접촉하는 주형의 접촉표면은 탄성코팅막(7)으로 코팅되며, 주형의 표면과 고정자코어(1)에 의해 한정되는 런너(W)는 상방으로 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 주형성형방법.