KR970006107B1 - 전기자(Armature) 및 전기자 코일을 전기자 터미네이션에 연결하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기자(Armature) 및 전기자 코일을 전기자 터미네이션에 연결하는 방법

제1도는 정류자편의 형태로 존재하는 터미네이션과 본 발명에 따라 구성한 전기자의 터미네이션 지지체의 분해사시도.

제2도는 터미네이션 지지체의 하우징의 형태를 나타내기 위해 하우징 하나를 부분적으로 절단한 터미네이션 지지체의 평면도.

제3도는 터미네이션 총 하나의 전개 평면도.

제4도는 제2도에서의 터미네이션의 일부분의 확대도.

제5도는 터미네이션이 부착되고 전기자 코일이 연결된 터미네이션 지지체의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체 12 : 정류자 지지대

14 : 중간부 16 : 스페이서

18 : 하우징 20 : 측벽

22 : 끝벽 26 : 열림부

30 : 슬로트 34 : 정류자편

36 : 터미널 38 : 베이스

40 : 도금부분 42 : 돌출편

44 : 걸림쇠 50 : 아암

54 : 횡단부분 56 : 테이퍼된 입구

62 : 커터 64 : 절단날

70 : 오목부

본 발명은 전기장치에 사용하는 전기자(Armature) 및 외부회로에 연결할 수 있는 전기자 터미네이션(Termiation)에 전기자 코일을 연결하는 방법에 관한 것이다.

전기 장치에 사용하는 전기자의 제조에는 전기자 코일과 외부 회로와의 사이에 전기적 접촉을 일으키게 하는 슬립링(Slip Ring) 또는 정류자와 전기자와의 사이에 전기적 연결을 제공하는 것이 필요하다.

영국 특허번호 2,128,818B에는, 열적응이 연결에 영향을 미치는 것을 피하고, 절연커버를 가지는 코일을 코일지름보다 좁은 슬로트로 끼워 넣음으로써 코일과 전기자 터미네이션의 터미널부분간에 확실한 금속대 금속접촉이 이루어지도록 하는 절연환치(Insulation Displacement)의 원리를 이용하는 전기자 코일과 전기자 터미네이션을 연결시키는 것에 대해 기술하고 있다.

정류자를 조립할때, 종종 전기자 코일과 정류자를 연결하기 전에 정류자를 조립하는 것이 정류자를 전기자와는 별도로 접지할 수 있기 때문에 유용하다.

전술한 영국특허에 기술되어 있는 연결방법은 종래에 사용된 전기자 터미네이션을 연결하는데 있어서 많은 이점들이 있지만, 정류자를 전기자에 연결하기 전에 정류자들 조립하는 것은 나타나 있지 않다.

본 발명은 이와같은 점을 감안하여 된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전기자 코일과 정류자간의 연결을 간단하고 값싸게 할 수 있으며, 더우기 열을 사용하지 않음으로써 몸체가 뒤틀리는 일이 없는 전기자를 제공하는데 있다.

본 발명의 특징은, 절연재료 피복된 연결부분을 가지는 코일과, 전기자 터미네이션과, 상기 터미네이션이 부착되는 몸체와를 포함하는 전기자에 있어서, 상기 터미네이션이, 두다리가 벌어져 있고 상기 연결부분을 사이에 끼워잡는 슬로트가 형성된 완전체인 터미널을 가지며, 상기 슬로트가, 전기자 터미네이션이 상기 몸체에 부착된 후 상기 전기자 코일의 연결부분을 받아들이는 열림부와, 상기 연결부분과 터미널 사이의 전기적 접촉을 이룩하기 위해 상기 연결부분이 상기 슬로트에 끼워 넣어질때 이 연결부분의 절연재를 절단해 내기 위한 두개의 절단날과를 가지며, 상기 슬로트가, 두다리가 벌어져 있고 연결부분을 사이에 끼워잡음으로써 상기 전기적 접촉을 유지하게 되는 전기자에 있는 것이다.

또한 본 발명의 다른 특징은, 외부회로에 연결할 수 있는 전기자 터미네이션에 전기자 코일을 연결하는 방법에 있어서, 터미네이션에, 한쪽끝이 열려있는 슬로트와 두개의 절단날과를 가지는 터미널을 형성하는 공정과, 상기 터미네이션을 몸체에 부착하는 공정과, 다음에 전기자에 코일을 감는 공정과를 포함하며, 상기 코일은 절연재로 피복된 연결부분을 가지며, 상기 연결부분은 전기자에 코일을 감는 동안에 상기 슬로트안으로 끼워 넣어짐으로써 상기 절단날이 상기 연결부분의 절연재를 절단해 내게 되며 또한 두다리가 벌어져 있는 상기 슬로트는 상기 연결부분과 상기 터미널간의 전기적 접촉을 유지하도록 상기 연결부분을 사이에 끼워 잡게되는, 전기자 코일을 전기자 터미네이션에 연결하는 방법에 있는 것이다.

본 발명의 실시예에 대하여 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도, 제2도, 제5도는 플래스틱으로 일체로 성형된 몸체(10)를 나타낸다.

몸체(10)는 세부분(12)(14)(16)으로 되어 있고, 중간부(14)의 외부 표면에는 부가적인 구성부분들이 구성되는 본질적으로 속이 빈 실린더이다. 전기자축(도시되지 않음)이 몸체(10)를 통과하여 연결되며, 부분(16)은 전기자 성층부(도시되지 않음)의 베이스와 몸체(10)의 중간부(14)와의 거리를 유지해 주는 스페이서이다.

몸체(10)의 중간부(14)에는 몸체(10)의 둘레에 일정한 간격으로 다섯개의 하우징(18)이 형성되어 있다.

몸체(10)의 부분(12)은 정류자편의 지지대이다.

하우징(18) 중 하나가 제2도와 제5도에 잘 도시되어 있다.

하우징(18)에는 측벽(20)들과 끝벽(22)과 커버(24)가 있다. 끝벽(22)은 스페이서(16)에 인접해 있으며, 정류자 지지대(12)쪽으로 면하여서 열림부(26)(Opening)가 측벽(20)들과 끝벽(22)과 커버(24)에 의하여 이루어져 있다. 측벽(20)들은 몸체(10)의 세로축과 평행하다. 하우징(18)의 각 측벽(20)은, 하우징(18)의 정류자 끝단으로부터 몸체(10)의 세로축에 평행하게 뻗어나는 슬로트(30)를 가지고 있다.

결합된 상태의 정류자편(34)과 터미널(35)이, 제3도에서 전개형태로 도시되어 있다.

정류자편(34)은 도금부분(40)을 갖는 베이스(38)를 갖고 있다. 돌출편(42)은 베이스(38)보다 좁은 폭으로서 베이스(38)의 앞쪽 끝부분에 형성되며, 돌출편(42)의 중앙에는 걸림쇠(44)가 있다. 돌출편(42)은 필요에 따라 정류자편(34)의 인접하는 양쪽 가장자리에 두개를 구성할 수 있다.

뒤쪽 끝부분으로 정류자편(34)의 베이스가 터미널(36)에 연결된다. 터미널(30)은 직사각형으로서, 정류자편(34)의 세로축과 부합되는 축이 짧은 축이 된다. 터미널(36)에는 그의 긴 축을 따라 터미널(36)의 반대편 두 끝부분에서 안쪽으로 뻗은 두개의 키호울(Key Hole)형상 슬로트(48)가 형성된다. 삼각형 형상의 걸림턱(50)이 정류자편(34)의 뒤쪽 최외곽 끝부분에 터미널(36)이 짧은 축의 각각의 면에 형성된다.

제1도에 나타나 있는 바와같이, 정류자편(34)의 베이스(38)와 도금부분(40)은 몸체(10)의 정류자 지지대(12)의 외부 둥근 면에 적합하도륵 아아치형으로 되어 있다. 돌출편(42)은 베이스(38)의 아래로 정류자편(34)의 길이를 따라 뒤로 뻗으며 걸림쇠(44)가 돌출편(42)의 아래쪽으로 돌출된다. 터미널(36)은 정류자편(34)에 대해 위쪽으로 구부러지며, 각각에 키호울형상 슬로트(48)를 가지고 있는 터미널(36)의 아암(52)들은 터미널의 중앙부분(54)에 대해 90°로 구부러져 있다. 따라서 아암(52)들은 아암끼리 및 정류자편(34)의 세로축과 평행하게 뻗어있으며 정류자편의 길이를 따라 앞쪽으로 향한다.

제4도는 제3도의 터미널(36)의 반쪽면을 확대한 것이다. 부위(58)는 중앙부분(54)과 아암(52) 사이에 위치하며 여기서 구부림 작용이 발생한다. 그렇지만 제4도의 주목적은 키호울형상 슬로트(48)의 상세한 구조를 나타내기 위함이다.

키호울형상 슬로트(48)는 제5도에 도시된 전기자 코일부분(32)과의 접촉을 확실하게 하기 위한 것이다. 테이퍼된 입구(56)는 코일부분(32)을 슬로트(48)안으로 안내하기 위한 깔대기 모양의 통로를 제공한다. 두개의 커터(62)가, 슬로트(48)의 안쪽으로 돌출된 절단날(64)을 가지고, 슬로트(48)의 약간 안쪽으로 위치되어 있다. 커터(62)들은 정밀스탬핑에 의해 성형되는 것이 바람직하다. 또한 도시된 바와같이, 커터(62)들을 아암(52)에 형성한 후, 절단날(64)이 슬로트(48)의 안쪽으로 탄력적으로 되도록 부분적으로 서로 갈라지게 할 수도 있다. 커터(62)들의 뒷면은 슬로트(48)를 따라 폭이 좀더 좁아진다. 슬로트(48)의 등근 끝부분(66)은 슬로트(48)의 가장자리들이 코일부분(32)에 의한 격리에 대해 어떤 탄력을 갖도륵 해준다.

제5도는 정류자편(34)과, 터미널(36)은 몸체(10)에 연결시킨 것을 나타낸다. 터미널(36)은 하우징(18)속에 들어가 지지된다.

걸림턱(50)은 하우징(18)의 커버(24)에 걸림으로써 터미널(36)을 하우징(18)내에 유지시킨다. 터미널(36)의 폭이 하우징(18)의 내부치수에 꼭 들어맞을때 더 나은 유지상태가 된다.

몸체(10)의 앞쪽 끝부분에는 다섯개의 오목부를 세로방향으로 앞쪽 끝부분에서 잘라내어 형성함으로써 정류자 지지대(12)의 둥근 외부 표면에 접촉되도록 한다. 정류자편(34)의 돌출편(42)은 터미널(36)이 하우징(18)에 삽입될 때 오목부(70)에 삽입된다. 돌출편(42)의 걸림쇠(44)는 몸체(10)에 삽입됨으로써 돌출편(42)을 오목부(70)내에 단단하게 걸려 남아있게 한다. 터미널편(34)은, 터미널(36)과 하우징(18)과의 한쪽끝에서의 상호작용 및 돌출편(42)과 걸림쇠(44)와의 서로 다른쪽 끝부분의 오목부(70)내에서의 상호작용에 의해서 정류자 지지대(12)위에 단단히 유지된다. 정류자편(34)은 정류자 지지대(12)위에 단단히 유지되므로 고속회전중에도 분리될 염려는 없는 것이다.

정류자편(34) 다섯개 모두 이와같은 방법으로 몸체(10)에 부착된다. 그런 다음 정류자편(34)이 결합된 몸체(10)는 지그(Jig)에 놓여지고, 정류자편(34)은 접지됨으로써 원통형 표면과 동작중의 브러쉬기어와 접촉되게 한다.

몸체(10)가 전기자 축(도시되지 않음)에 장착되고 이때 스페이서(16)는 전기자 성층부로 밀려들어간다. 그런 다음 전기자는 코일감기지그에 놓여져서 예를들면 에나멜 피복구리선을 사용하여 전기자 코일이 감긴다.

전기자 코일의 인출선을 슬로트(48) 및 여러개의 터미널(36)중 어느 하나와 그에 대응되는 하우징(18)의 슬로트(30)에 끼워 넣는다. 인출선이 슬로트(48)에 끼워 넣어질때, 커터(62)들의 예리한 날(64)들이 코일이 슬로트(48)안으로 끼워 넣어짐에 따라 코일(32)의 절연재를 절단하게 되며, 또한 슬로트(48)는 코일의 지름보다 더 좁게 되어 있다.

슬로트(30)는 코일(32)이 슬로트(48)이 등근 끝부분(66)으로 들어가지 못하도록 슬로트(48)의 끝부분보다 짧게 종결시킨다.

이와같이 해서 긴밀한 금속대 금속간의 접촉이 코일(32)과 터미널(36) 사이에 유지되게 되며, 터미널(36)의 아암(52)들은 두개의 외팔보 스프링으로 작용하며 코일(32)에 계속해서 압력을 가하게 되는 것이다.

이같은 단계를 거쳐, 첫번째 전기자 코일을 감는다. 첫번째 코일감기가 끝나게 되면 코일감기가 끝났다는 색인을 붙인 다음 코일(32)을 끊지 않고 연결된 상태에서 이웃해 있는 터미널(36)과 하우징(18)의 슬로트(48) 및 슬로트(30)에 각각 끼워 넣는다. 코일감는 기계는 자동적으로 정렬이 된다.

이러한 과정을 반복하여 코일감는 것을 끝마치게 되고, 감긴 코일의 끝을 첫번째로 색인되어 있는 터미널 및 하우징의 슬로트(48)와 슬로트(30)에 끼워넣어서 인출선과 인접되게 한다. 그리고 코일(32)을 절단하고 나서 전기자를 코일감는 기계에서 떼어낸다.

정류자편(34)의 베이스(38)의 재료는 황동이나 또는 터미널(36)과 돌출편(42)에 요구되는 탄력을 제공하기 위한 유사한 성질을 가진 금속이다.

구리로 도금을 함으로써 정류기능에 필요한 성질을 부여한다. 도금부분(40)은 전기 모우터의 브러쉬에 의해 직접적으로 접촉되는 역할을 한다.

본 발명은 전기자 코일과 정류자간의 연결을 간단하고도 값싸게 할 수 있게 해준다. 열을 적용할 필요는 없으며 열로 인해 몸체(10)가 뒤틀리게 된 위험도 없다.

감긴 코일이 나빠지는 일이 발생하지 않으며 산화로 인한 문제도 피할 수 있다. 용제를 사용하지 않으므로 연결에 의해 발생되는 화학반응이나 부식이 생기지 않게 되는 것이다.

상기 실시예는 하나의 예이며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 청구범위내에서 여러가지로 변형을 할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

예를들면, 하우징(18)은 비록 터미널(36)을 지지하는데 바람직하다 하더라도 반드시 필요불가결한 것은 아니다. 만약 하우징(18)을 생략한다면, 슬로트(48)의 둥근 끝부분(66) 또한 생략하거나, 둥근 끝부분(66)을 생략하지 않는다면 코일(32)이 둥근 끝부분(66)에 들어가지 않도록 하는 어떤 수단을 제공해야 한다.

터미널(36)은 하나의 아암(52)만을 갖도록 만들 수도 있다. 정류자편(34)은 바이메탈로 되어야만 할 필요는 없다. 정류자편은 전기자 지지대(12)로 접착할 수도 있고, 스페이서(16)은 코일감긴 성층부위에 보충적인 형태를 형성시켜 상호작용하는 형태로 구성함으로써 몸체(10)와 전기자 성층부간에 각도가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

전기자의 코일은 구리대신 알루미늄으로 구성할 수도 있으며 다양한 치수의 코일이 사용될 수 있다. 몸체(10)는 예를들어 알루미늄과 같이, 금속 산화물의 절연층이 형성되는 금속으로 구성할 수도 있다. 더우기 커터(62) 대신 슬로트(48)의 가장자리에 톱니가 형성될 수도 있다. 또한 아아치형의 정류자편 디선에 정류자편을 평면으로 하여 정류자편을 전기자 축에 수직한 하나의 평판에 배열할 수도 있다.

더우기 전기자 터미네이션은 정류자편이 아니라 슬립형으로 구성할 수도 있는 것이다.

Claims (8)

1. 절연재로 피복된 연결부분(32)을 가지는 코일과, 전기자 터미네이션(34)과, 상기 터미네이션이 부착되는 몸체(10)와를 포함하는 전기자에 있어서, 상기 터미네이션(34)이, 두다리가 벌어져 있고 상기 연결부분을 사이에 끼워잡는 슬로트(48)가 형성된 완전체인 터미널(36)을 가지며, 상기 슬로트(48)가, 전기자 터미네이션이 상기 몸체에 부착된 후 상기 전기자 코일의 연결부분을 받아들이는 열림부와, 상기 연결부분과 터미널 사이의 전기적 접촉을 이룩하기 위해 상기 연결부분이 상기 슬로트에 끼워 넣어질 때 이 연결부분의 절연재를 절단해 내기 위한 두개의 절단날(64)과를 가지며, 상기 슬로트가, 두다리가 벌어져 있고 연결부분을 사이에 끼워 잡음으로써 상기 전기적 접촉을 유지하게 되는 전기자.
2. 제1항에 있어서, 상기 터미널(36)이 두다리가 벌어지고 상기 연결부분을 사이에 끼워잡는 슬로트(48)를 각각 가지는 적어도 두개의 평행한 아암(52)들을 가지는 전기자.
3. 제2항에 있어서, 상기 두개의 아암(52)들이 횡단부분(54)에 의해 연결되는 전기자.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 몸체가 상기 터미널(36)이 결합되는 하우징을 가지는 전기자.
5. 제4항에 있어서, 상기 터미널(36)에 상기 터미널을 상기 하우징에 유지시키는 걸림턱(50)이 형성되는 전기자.
6. 제1항에 있어서, 정류자편(34)의 형태로서 상기 몸체에 고정되는 세개 또는 그 이상의 전기자 터미네이션이 있는 전기자.
7. 제1항에 있어서, 상기 슬로트(48)의 열림 끝단이, 상기 전기자 코일로부터 떨어져서 면하고 있는 전기자.
8. 외부회로에 연결할 수 있는 전기자 터미네이션(34)에 전기자 코일을 연결하는 방법에 있어서, 터미네이션(34)에, 한쪽 끝이 열려 있는 슬로트(48)와 두개의 절단날(64)과를 가지는 터미널(36)을 형성하는 공정과, 상기 터미네이션을 몸체(10)에 부착하는 공정과, 다음에 전기자에 코일을 감는 공정과를 포함하며, 상기 코일은 절연재로 피복된 연결부분(32)을 가지며, 상기 연결부분은 전기자에 코일을 감는 동안에 상기 슬로트안으로 끼워 넣어짐으로써 상기 절단날이 상기 연결부분의 절연재를 절단해 내게되며 또한 두다리가 벌어져 있는 상기 슬로트는 상기 연결부분과 상기 터미널간의 전기적 접촉을 유지하도록 상기 연결부분을 사이에 끼워 잡게 되는 전기자 코일을 전기자 터미네이션에 연결하는 방법.

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