KR100401083B1

KR100401083B1 - 전동기 고정자 철심 및 그의 제조방법과 전동기 및 압축기

Info

Publication number: KR100401083B1
Application number: KR10-2001-0008315A
Authority: KR
Inventors: 마스모토고지; 오이카와도모아키; 다지마츠네요시; 가자마오사무; 가토마사키; 아라이도시오; 미야지마다쿠히토; 아키타히로유키
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2003-10-10
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: CN1162952C; US6858964B2; CN1310507A; US6856064B2; US20010030483A1; KR20010083182A; US20030020358A1; TW508891B; US20030020359A1

Abstract

공기조화기나 냉동기에 사용되는 압축기 구동용의 전동기에 관한 것으로서, 전동기의 제작시나 조립시에 발생하는 슬롯바닥부의 응력을 완화시키는 것에 의해 전동기의 효율악화나 진동, 소음을 저감시킬 수 있는 전동기 고정자 철심을 제공하기 위해, 이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심에 있어서, 고리형상으로 형성한 후에 이면 요크부와 톱니부에 의해 구성되는 슬롯바닥부가 곡선을 이루도록 자극부재부를 구성한 것으로 하였다.

이와 같이 하는 것에 의해, 철심을 고리형상으로 형성할 때나 전동기고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때에 슬롯바닥부가 곡선을 이루고 있으므로 압축의 응력이 집중하지 않아 자성재료의 자기적성능이 손상되지 않고, 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음이 발생되는 문제점이 발생할 우려가 적다는 등의 효과가 얻어진다.

Description

전동기 고정자 철심 및 그의 제조방법과 전동기 및 압축기{STATOR IRON CORE OF ELECTRIC MOTOR, MANUFACTURING METHOD THEREOF, ELECTRIC MOTOR, AND COMPRESSOR}

본 발명은 공기조화기나 냉동기에 사용되는 압축기 구동용의 전동기에 관한 것으로서, 특히 전동기 고정자 철심 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

도 13은 출원인이 일본국 특허출원 평성 11-020128호에서 개시한 종래의 전동기 고정자의 평면도이다. 도면에 있어서, (3)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재로서, 한쪽끝측 가장자리부 표면이면에 연결수단으로서 오목부(3a) 및 볼록부(3b)가 형성됨과 동시에 그의 끝면(3c)는 이들 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 중심을 중심으로 한 원호형상(웅형;雄型)으로 형성되고, 다른쪽끝측에는 서로 인접하는 자극부재부(3)의 끝면(3c)와 끼워맞춤 가능한 원호형상(자형;雌型)의 끝면(3d)가 형성되어 있다. (4)는 여러개의 자극부재부(3)이 각 끝면(3c), (3d)를 거쳐서 배열된 제1 코어부재이다.

도 14는 도 13의 DD단면도이다.

도 14에 도시한 바와 같이, (5)는 각 자극부재부(3)이 제1 코어부재(4)와는 긴쪽방향(화살표 X방향)으로 서로 다르게 배열된 제2 코어부재로서, 제1 코어부재(4)와 제2 코어부재(5)는 교대로 적층된다. 적층방향(화살표 y방향)으로 서로 인접하는 자극부재부(3) 끼리의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)가 끼워맞춰지는 것에 의해 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 중심을 중심으로 해서 서로 인접하는 자극부재부(3) 끼리는 화살표 R방향으로 회전 자유롭게(가능하게) 연결되어 있다. (6)은 각 자극부재부(3)에 감겨진 권선, (7)은 적층된 양 코어부재의 각 자극부재부(3)의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)를 회전시키는 것에 의해 고리형상(환형상)으로 형성된 철심이다.

다음에, 상기와 같이 구성된 종래의 철심의 제조방법에 대해서 설명한다.

도 15는 자극부재부(3)을 제조하기 위한 자성재료판을 도시한 도면이다.

우선, 도 15에서 화살표A로 나타낸 위치에 있어서 제1 코어부재(4)를 가공하는 제1 단계로서, 도면 중 빗금친 부분내의 실선으로 나타내는 부분을 프레스 펀칭하는 것에 의해 양끝면(3c), (3d)의 주변부를 형성한다. 또, 화살표B로 나타내는 위치에 있어서는 제2 코어부재(5)를 가공하는 제1 단계로서, 도면 중 빗금친 부분내의 실선으로 나타내는 부분을 프레스 펀칭하는 것에 의해 양끝면(3c), (3d)의 주변부를 형성한다. 또한, 상기 프레스 펀칭 동작에 의해서 자극부재부(3)의 원호형상의 끝면(3c)가 형성된 측의 끝부의 표면이면에는 도 16에 도시한 바와 같이 각각 끼워맞춤 가능한 오목부(3a) 및 (3b)를 형성함과 동시에 최상층으로 되는 자극부재부(3)에는 하층의 자극부재부의 볼록부(3b)를 끼워맞출 수 있는 구멍부(3h)가 형성된다.

다음에, 도 15에서 화살표C로 표시하는 위치에 있어서, 화살표A로 표시하는 위치에 있어서 양끝면(3c), (3d)의 주변부가 형성된 부분과 화살표B로 표시하는 위치에 있어서 양끝면(3c), (3d)의 주변부가 형성된 부분을 순차 교대로 도면 중 빗금친 부분내의 실선으로 나타내는 부분을 프레스 펀칭하는 것에 의해, 각각 제1 코어부재(4) 및 제2 코어부재(5)가 형성되고, 이들 양 코어부재(4), (5)는 금형 적재기내에서 순차 교대로 적층된다.

그 후 권선(6)을 감고, 각 자극부재부(3)의 적층방향에서 서로 대향하는 오목부(3a) 및 (3b)를 회전시키는 것에 의해, 고리형상으로 형성하는 것에 의해서 철심(7)이 완성된다.

또, 도 17은 고리형상 성형후의 철심의 일부로서, 도 17에 있어서 (2)는 권선(6)이 감겨져 있는 공간인 슬롯이다. 또, (2a)는 각 자극부재부(3)의 직선부(2b)가 교차하는 것에 의해 각부(角部)가 형성된 슬롯(2)의 바닥부이다. 도 17에서는 본래 권선(6)이 존재하지만, 설명을 위해 권선(6)의 도시를 생략하고 있다.

도 18 및 도 19는 예를 들면 일본국 특허공개공보 평성 9-191588호에 개시된 종래의 전동기 고정자 철심을 도시한 도면이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 복수의 자극부재부(101)이 박형 연결부(102)를 거쳐서 연결된 자성재료가 소정 매수 적층되어 있다. 또, 박형 연결부(102)의 양측에는 연결부 대향면(102a) 및 (102b)가 위치하고 있다. 또, (101b) 및 (101c)는 양 끝에 위치하는 각 자극부재부(101)의 끝부 대향면에서 연결부 대향면(102a), (102b)와 마찬가지의 형상을 이루고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 고정자에 있어서, 각 자극부재부(101)에 권선(도시 생략)을 감고, 도 19에 도시한 바와 같이 각 박형 연결부(102)를 절곡시키고, 박형 연결부(102)의 양측에 위치하는 연결부 대향면(102a)와 (102b)를 대향시키고, 최종적으로 끝부 대향면(101b)와 (101c)를 대향시키는 것에 의해 고리형상으로 형성하여 전동기 고정자가 형성된다.

종래의 전동기 고정자 철심은 도 13과 같이 구성되어 있고, 고리형상으로 형성될 때 구성되는 슬롯(2)의 바닥부(2a)는 도 17에 도시한 바와 같이 예각부로 되고, 철심(7)을 고리형상으로 형성할 때의 하중을 받으면 하중의 응력이 그의 각부에 집중한다. 또, 전동기는 압축기 등에 조립될 때 하우징 등에 수축끼워맞춤(shrink-fitting)(가열팽창한 압축기의 하우징에 전동기를 삽입하는 것)이나 압입(press-fitting)(수축된 압축기의 하우징에 전동기를 압력에 의해 삽입하는 것)에 의해 고착되지만, 이 때에도 상기 각부에는 압축 응력이 집중한다. 이 때문에, 자성재료의 자기적 성능이 손상되어 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음을 발생시킨다는 문제점이 있엇다.

또, 종래의 전동기 고정자 철심은 도 13과 같이 구성되어 있으므로, 하우징 등에 수축끼워맞춤이나 압입에 의해 고착될 때 고리형상으로 형성될 때 회전하는 부분인 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 근방의 전동기 고정자 철심의 외주와 하우징의 내면이 접촉하므로, 하우징 등의 치수정밀도의 영향을 받기 쉬고, 수축끼워맞춤이나 압입시의 접촉에 의해 전동기 고정자 철심의 외주, 내주의 진원도가 악화되기 쉽다. 또, 내주 진원도가 악화되는 것에 의해 전동기 운전시의 고정자와 회전자 사이의 공극이 불균일하게 되어 자기적 불균형이 발생하여 소음, 진동이 발생한다는 문제가 있다.

또, 종래의 전동기 고정자는 도 18 및 도 19와 같이 구성되어 있으므로, 고리형상으로 형성될 때 끝부 대향면(101b) 및 (101c)가 반경방향으로 용이하게 어긋나 고정자의 기계적 정밀도를 유지하는 것이 곤란하다. 따라서, 전동기로서 구성될 때 자성재료의 자기적 성능이 손상되어 전동기의 효율을 악화시키거나 자기적 뷸균형이 발생하여 운전중에 진동이나 소음이 발생한다는 문제점이 있었다.

또, 상기 설명에서는 박형으로 연결부를 구성한 것을 예로 들었지만, 그 이외의 어떠한 방법으로 절곡 가능한 구성을 이루고 있는 것도 끝부 대향면(101b) 및 (101c)가 반경방향으로 용이하게 어긋나 마찬가지의 문제가 발생한다.

또, 연결부 대향면(102a) 및 (102b), 끝부 대향면(101b) 및 (101c)의 형상은 직선 형상인 것을 예로 들고 있지만, 원호형상 등으로 형성되어 있는 경우에도 끝부 대향면(101b) 및 (101c)가 반경방향으로 용이하게 어긋나 마찬가지의 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 전동기의 제작시나 조립시에 발생하는 슬롯바닥부의 응력을 완화시키는 것에 의해 전동기의 효율악화나 진동, 소음을 저감시킬 수 있는 전동기 고정자 철심을 제공하는 하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 전동기 고정자의 제조시에 기계적 정밀도를 용이하게 확보하는 것을 가능하게 하는 것에 의해, 전동기의 효율악화나 진동, 소음을 저감시키는 것이다.

도 1은 실시예 1을 도시한 도면으로서, 전동기 고정자의 평면도,

도 2는 실시예 1을 도시한 도면으로서, 전동기 고정자의 권선의 감기방법을 설명하는 전동기의 일부를 도시한 평면도,

도 3은 실시예 2를 도시한 도면으로서, 전동기 고정자의 평면도,

도 4는 실시예 3을 도시한 도면으로서, 전동기 고정자의 평면도,

도 5는 실시예 4를 도시한 도면으로서, 띠형상의 전동기 고정자의 평면도,

도 6은 실시예 4를 도시한 도면으로서, 고리형상으로 형성된 전동기 고정자의 평면도,

도 7은 실시예 5를 도시한 도면으로서, 고리형상으로 형성되기 직전의 상태를 도시한 전동기 고정자의 평면도,

도 8은 실시예 6을 도시한 도면으로서, 고리형상으로 형성된 전동기 고정자의 일부를 도시한 평면도,

도 9는 실시예 1, 2, 3 및 4를 실현한 전동기 고정자의 철심을 사용한 전동기(14)의 평면도,

도 10은 전동기(14)가 수납된 압축기(16)의 종단면도,

도 11은 압축기(16)의 조립 평면도,

도 12는 도 11의 A부의 확대도,

도 13은 종래의 전동기를 도시한 평면도,

도 14는 종래의 전동기의 일부를 도시한 평면도,

도 15는 종래의 전동기의 제조방법을 도시한 개념도,

도 16은 종래의 전동기의 일부를 도시한 평면도,

도 17은 종래의 전동기의 일부를 도시한 평면도,

도 18은 종래의 전동기 고정자의 평면도,

도 19는 종래의 전동기 고정자의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 슬롯, 2a: 슬롯 바닥부, 3: 자극부재부, 3a: 오목부, 3b: 볼록부, 3c: 끝면, 3d : 끝면, 3e : 이면 요크부, 3f: 톱니(teeth)부, 3g: 돌출부, 4: 제1 코어부재, 5: 제2 코어부재, 6: 권선, 7: 철심, 8: 절연부재, 9: 연결부, 10, 11: 노치부.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심은 이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심에 있어서, 고리형상으로 형성한 후에 상기 이면 요크부와 상기 톱니부에 의해 구성되는 슬롯바닥부가 곡선을 이루도록 상기 자극부재부를 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 톱니부에 장착되고 상기 톱니부의 벽면을 덮음과 동시에 상기 이면 요크부의 돌출부를 덮는 절연부재를 구비하고, 상기 절연부재의 상기 이면 요크측 벽면과 상기 톱니부의 벽면이 대략 90°를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심은 이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심에 있어서, 상기 이면 요크부의 외주에 노치부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 노치부는 상기 이면 요크의 외주의 상기 연결부와 대향하는 위치에 축방향으로 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 노치부는 상기 이면 요크의 외주의 상기 톱니부와 대향하는 위치에 축방향으로 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심은 대향면을 갖는 연결된 복수의 자극부재부를 구비하고, 2개의 대향면의 형상을 V자 형상으로 한 것을 특징으로 한다.

상기 전동기 고정자 철심은 복수의 자극부재부가 박형의 연결부를 거쳐서 연결된 자성재료가 소정 매수 적층되고 또한 연결부의 양측에는 연결부 대향면이 위치하고, 또 양끝의 자극부재부에 V자 형상으로 한 끝부 대향면을 갖고, 각 연결부를 절곡시켜 연결부 대향면을 대향시키고, 끝부 대향면 끼리를 대향시키는 것에 의해 고리형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 V자 형상의 끝부 대향면은 제1 원호 및 제2 원호의 2개의 원호의 조합에 의해 형성되고, 각각의 원호의 중심은 고정자 중의 어느 하나의 자극부재부의 연결부를 절곡시킬 때의 회전중심과 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 끝부 대향면을 대향시켰을 때, 전동기 고정자 철심의 외주측을 선단으로 하는 돌기부가 형성되고 또한 상기 돌기부의 선단은 전동기 고정자 철심의 외주보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전동기는 상기 전동기 고정자 철심을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 압축기는 상기 전동기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심의 제조방법은 이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심의 제조방법에 있어서, 전동기 고정자 철심이 고리형상으로 형성된 경우에 상기 이면 요크부와 상기 톱니부에 의해 구성되는 슬롯바닥부가 곡선을 이루도록 상기 이면 요크부에 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심의 제조방법은 이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심의 제조방법에 있어서, 상기 이면 요크부의 외주에 노치부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전동기 고정자 철심의 제조방법은 대향면을 각각 갖는 복수의 자극부재부를 작성해서 연결하고, 2개의 대향면의 한쪽에 V자 형상의 볼록 접합부를 형성하고, 다른쪽에 V자 형상의 오목 접합부를 형성하고, 대향면을 대향시키고 최종적으로 V자 형상의 대향면 끼리를 대향시키는 것에 의해 전동기 고정자 철심을 형성하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 실시예]

<실시예 1>

이하, 본 발명의 실시예 1을 도면을 참조해서 설명한다.

도 1, 도 2는 실시예 1을 도시한 도면으로서, 도 1은 전동기 고정자의 평면도, 도 2는 전동기의 권선의 감기방법을 설명하는 전동기의 일부를 도시한 평면도이다.

도 1에 있어서, (3)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부(코어부재라고도 한다), (9)는 자극부재부(3)에 마련된 연결부(조인트부라고도 한다)에서 자극부재부(3)의 한쪽끝측 가장자리부 표면이면에 연결수단으로서 오목부(3a) 및 볼록부(3b)로 구성되어 있다. (4)는 복수의 자극부재부(3)이 각 끝면(3c), (3d)를 거쳐서 배열된 제1 코어부재이다.

(5)는 제2 코어부재로서, 제1 코어부재(4)와 교대로 적층되고 적층방향으로 서로 인접하는 자극부재부(3) 끼리의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)가 끼워맞춰지는 것에 의해 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 중심을 중심으로 해서 자극부재부(3) 끼리는 회전 자유롭게 연결되어 있다. (7)은 적층된 양 코어부재의 연결부(9)를 각 자극부재부(3)의 연결부(9)의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)를 회전시키고 고리형상으로 형성한 철심이다.

또, (3e)는 자극부재부(3)의 이면 요크부, (3f)는 톱니부이다.

또, (2)는 이면 요크부(3e)와 톱니부(3f)에 의해 구성되는 슬롯으로서, (2a)는 슬롯의 바닥부이다. 슬롯의 바닥부(2a)는 제1 코어부재(4)와 제2 코어부재(5)의 이면 요크부(3e)로 구성되지만, 그 형상은 곡선을 이루고 예각으로 되어 있지 않다.

또, (8)은 톱니부(3f)에 장착되어 톱니부(3f)의 벽면을 덮는 절연부재로서, 이면 요크측 벽면과 톱니부(3f)의 벽면이 대략 90°를 이루고, 또 이면 요크부(3e)의 돌출부(3g)를 덮도록 위치하고 있다.

본 실시예에서는 본래 슬롯(2)내에는 권선이 존재하고 있지만, 도 1에 있어서는 설명을 위해 도시는 생략하고 있다. 또, 절연부재(8)도 도시는 일부 생략하고 있다.

연결부(9)는 이면 요크부(3e)의 외주측에 마련되고 끝면(3c)와 (3d)는 연결부(9)의 근방에서는 연결부(9)를 중심으로 한 반원형상의 웅형(雄型)(3i)와 자형(雌型)(3j)를 형성하고 있지만, 연결부(9)의 근방에서 돌출부(3g)를 향해서는 직선부(3k), (3e)를 형성하고 있다. 또, 도 1에 도시한 바와 같이, 돌출부(3g)를 마련하는 것에 의해, 이면 요크부(3e)의 중심부분의 반경방향의 길이L2와 이면 요크부(3e)의 끝부의 반경방향의 길이L1을 동일하게 할 수 있다.

또한, 이면 요크부(3e)의 반경방향의 길이L을 모든 부분에서 동일하게하고(L=L1=L2), 슬롯의 바닥부(2a)의 곡선을 회전자의 회전축의 중심W를 중심으로 한 원의 원호로 되도록 해도 좋다.

상기와 같이 구성되어 있으므로, 철심(7)을 고리형상으로 형성할 때나 전동기 고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착할 때 슬롯바닥부(2a)가 곡선을 이루고 있으므로, 압축고착의 응력이 연결부(9)의 근방에서 돌출부(3g)를 향해서 존재하는 직선부(3k), (3e)로 분산되어 슬롯바닥부(2a)의 1점에 집중하는 일이 없어 자성재료의 자기적 성능이 손상되지 않고, 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음을 발생시킨다는 문제점이 발생하는 일이 없다.

또, 이 슬롯바닥부(2a)를 곡선으로 형성한 경우, 돌출부(3g)가 형성된다. 권선(6)은 도 2에 도시한 바와 같이 노즐이 톱니부(3f)에 대해 항상 평행하게 되는 자세로 감기지만, 그 때 돌출부(3g)는 권선(6)의 감기시에 권선을 손상시킬 우려가 있거나 손상을 방지하기 위해 이면 요크(3e)측에 권선(6)을 감을 수 없는 공간이 생겨 버리지만, 절연부재(8)이 톱니부(3f)에 장착되어 돌출부(3g)를 덮도록 구비되어 있으므로, 권선(6)을 손상시키지 않고 또한 불필요한 공간없이 권선(6)을 감을 수 있다.

<실시예 2>

이하, 본 발명의 실시예 2를 도면을 참조해서 설명한다.

도 3은 실시예 2를 도시한 도면으로서, 전동기 고정자의 평면도이다. 도 3에 있어서, (3)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부, (9)는자극부재부(3)에 마련된 연결부로서, 자극부재부(3)의 한쪽끝측 가장자리부 표면이면에 마련된 연결수단으로서의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)로 구성되어 있다. (4)는 복수의 자극부재부(3)이 각 끝면(3c), (3d)를 거쳐서 배열된 제1 코어부재이다.

(5)는 제2 코어부재로서, 제1 코어부재(4)와 교대로 적층되고 적층방향으로 서로 인접한 자극부재부(3) 끼리의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)가 끼워맞춰지는 것에 의해 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 중심을 중심으로 해서 자극부재부(3) 끼리는 회전 자유롭게 연결되어 있다. (7)은 적층된 양 코어부재의 연결부(9)를 각 자극부재부(3)의 연결부(9)의 오목부(3a), 볼록부(3b)를 회전시켜 고리형상으로 형성한 철심이다.

또, (3e)는 자극부재부(3)의 이면 요크부, (3f)는 톱니부이다. (10)은 연결부(9)와 대향하는 위치에 형성된 회전자의 회전축 방향으로 연장하는 노치부이다. 본 실시예에서는 본래 슬롯(2)내에는 권선이 존재하고 있지만 도 3에 있어서는 설명을 위해 도시는 생략하고 있다.

전동기 고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때 연결부(9)와 대향하는 위치에 축방향으로 연장하는 노치부가 형성되어 있으므로 전동기 고정자는 하우징에 대해서 연결부(9) 부근에서 직접 압압되지 않고, 연결부(9)에 전동기 고정자의 하우징으로의 압입이나 수축끼워맞춤시에 가해지는 하중을 노치부(10)의 크기로 조절할 수 있다.

따라서, 적절한 노치부(10)의 둘레방향의 길이U를 선택하는 것에 의해, 강성을 유지하면서 연결부(9)에 발생하는 응력을 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 연결부(9)는 철심(7)의 형성시나 오목부(3a), 볼록부(3b)의 형성시에 자성재료의 절연피막이 벗겨져 각 코어부재(4), (5) 끼리의 절연저항이 저하하여 전동기 운전시에 와전류가 발생하여 전동기의 효율이 저하한다.

이것도 또 노치부(10)의 둘레방향의 길이U를 변경하는 것에 의해, 하우징의 내측과 전동기 고정자의 외주의 접촉력을 필요 최소한으로 억제하고, 각 코어부재(4), (5)의 회전축 방향의 절연저항을 저하시키지 않도록 하는 것에 의해 또는 높이는 것에 의해 철심(7)에 발생하는 와전류에 의한 효율저하를 최소로 할 수 있다. 따라서, 자성재료의 자기적 성능이 손상되는 것이나 와전류에 의해 전동기의 효율을 악화시키는 일 없이 충분한 강성을 유지할 수 있다.

<실시예 3>

이하, 본 발명의 실시예 3을 도면을 참조해서 설명한다.

도 4는 실시예 3을 도시한 도면으로서 전동기 고정자의 평면도이다. 도면에 있어서, (3)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부, (9)는 자극부재부(3)에 마련된 연결부로서, 자극부재부(3)의 한쪽끝측 가장자리 표면이면에 마련된 연결수단으로서의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)로 구성되어 있다. (4)는 복수의 자극부재부(3)이 각 끝면(3c), (3d)를 거쳐서 배열된 제1 코어부재이다.

(5)는 제2 코어부재로서, 제1 코어부재(4)와 교대로 적층되어 적층방향으로 서로 인접하는 자극부재부(3) 끼리의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)가 끼워맞춰지는 것에 의해 오목부(3a) 및 볼록부(3b)의 중심을 중심으로 하고, 자극부재부(3)끼리는회전자유롭게 연결되어 있다. (7)은 적층된 양 코어부재의 연결부(9)를 각 자극부재부(3)의 연결부(9)의 오목부(3a) 및 볼록부(3b)를 회전시켜 고리형상으로 형성한 철심이다.

또, (3e)는 자극부재부(3)의 이면요크부, (3f)는 톱니부이다. (11)은 톱니부(3f)와 대향하는 위치에 형성된 회전자의 회전축방향으로 연장하는 노치부이다.

본 실시예에서는 본래 슬롯(2)내에는 권선이 존재하고 있지만 도 4에 있어서는 설명을 위해 도시는 생략하고 있다.

노치부(11)의 둘레방향의 길이T를 변경하는 것에 의해, 전동기고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때의 접촉면적을 변경할 수 있으므로, 적절한 유지력을 얻을 수 있고 또한 전동기고정자로의 압축의 응력을 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 노치부(11)은 톱니부(3f)와 대향하도록 위치되어 있고 전동기운전중의 자속밀도는 다른 부분에 비해 낮아, 전동기의 효율저하는 다른 부분에 노치부를 마련한 경우에 비해 영향은 적다.

<실시예 4>

이하, 본 발명의 실시예 4를 도면을 참조해서 설명한다.

도 5 및 도 6은 실시예 4를 도시한 도면으로서, 도 5는 띠형상의 전동기고정자의 평면도이고, 도 6은 고리형상으로 형성된 전동기고정자의 평면도이다.

도 5에 있어서, (21)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부(코어부재라고도 불린다)이고, (22)는 자극부재부(21)에 마련된 박형연결부이다. (21a)는 자극부재부(21)에 마련된 톱니부, (22a) 및 (22b)는 박형연결부(22)의 양측에 위치하는 연결부 대향면이다. (21b) 및 (21c)는 양끝의 자극부재부(21)의 박형연결부(22)와는 반대측에 위치하는 V자형 형상의 끝부 대향면이다.

상기한 바와 같이 구성된 전동기고정자의 제조법을 설명한다. 권선(도시생략)이 톱니부(21a)에 감겨진 후, 각 자극부재부(21)은 도 6에 도시한 바와 같이 각 박형연결부(22)가 절곡되고, 연결부 대향면(22a)와 (22b)가 대향되어 각 자극부재부(21)의 위치가 결정되고, 최종적으로 양끝의 끝부 대향면(21b)와 (21c)가 대향되어 고리형상으로 형성되고, 용접 등에 의해 고착되어 권선의 단말선을 결선하는 것에 의해 전동기고정자가 형성된다.

상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 각 자극부재부(21)의 위치관계가 각 연결부 대향면(22a) 및 (22b)와 끝부 대향면(21b) 및 (21c)에 의해 결정된다. 끝부대향면(21b) 및 (21c)에 있어서는 형상이 자형과 웅형의 V자형상이므로 자형의 V자형상과 웅형의 V자형상이 대향되었을 때 반경방향의 움직임이 규제되므로 전동기고정자의 기계적정밀도는 일의적으로 결정되고, 자극부재부(21)의 펀칭 등의 정밀도를 향상시키는 것에 의해 용이하게 정밀도를 확보할 수 있다.

본 실시예에서는 연결부가 박형으로 구성되어 있는 것을 예로 들었지만, 그 이외의 어떠한 방법으로 연결부를 구성하고 복수의 전개된 자극부재부(21)을 고리형상으로 형성할 수 있는 것이라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

<실시예 5>

이하, 본 발명의 실시예 5를 도면을 참조해서 설명한다.

도 7은 실시예 5를 도시한 도면으로서, 고리형상으로 형성되기 직전의 상태를 도시한 전동기고정자의 평면도이다.

도 7에 있어서, (21)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부이고, (22)는 자극부재부(21)에 마련된 박형연결부이다. (22a) 및 (22b)는 박형연결부(22)의 양측에 위치하는 연결부 대향면이다. (21b) 및 (21c)는 양끝의 자극부재부(21)의 박형연결부(22)와는 반대측에 위치하는 V자형상의 끝부대향면이다.

끝부대향면(21b) 및 (21c)는 2개의 원호형상의 제1 원호(21d) 및 제2 원호(21e)로 구성되고, 각각의 원호중심은 어느 하나의 자극부재부(21)의 박형연결부(22)가 절곡될 때의 회전중심S1, S2와 대략 일치하고 있다.

상기와 바와 같이 구성되어 있으므로, 최종적으로 양끝의 자극부재부(21)을 대향시킬 때의 특정 자극부재부(21)의 박형연결부(22)의 회전중심S1, S2가 제1 원호(21d) 및 제2 원호(21e)의 중심으로 되어 있으므로, 그 중심으로 되어 있는 박형연결부(22)를 마지막에 절곡하더라도 자극부재부(21)끼리가 간섭하지 않아 고리형상으로 형성할 수 있다.

따라서, 절곡공정의 순번 등의 제약이 없어져 설비상의 자유도를 증가시킬 수 있다. 또, 절곡공정에서의 간섭을 없앨 수 있으므로 신뢰성이 높은 전동기고정자의 제조가 가능하다.

본 실시예에서는 연결부가 박형으로 구성되어 있는 것을 예로 들었지만, 그이외의 어떠한 방법으로 연결부를 구성하고 복수의 전개된 자극부재부(21)을 고리형상으로 형성할 수 있는 것이라도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

<실시예 6>

이하, 본 발명의 실시예 6을 도면을 참조해서 설명한다.

도 8은 실시예 6를 도시한 도면으로서, 전동기고정자의 일부를 도시한 평면도이다.

도 8에 있어서, (21)은 자성재료로 이루어지는 판형상의 자극부재부이고, (21b) 및 (21c)는 양끝의 자극부재부(21)의 박형연결부(22)와는 반대측에 위치하는 V자형 형상의 끝부대향면이다. (23)은 끝부 대향면을 대향시켰 때에 형성되는 돌기부로서, 전동기고정자의 외주측을 선단으로 하는 산형형상으로 되어 있고, 돌기부(23)의 선단은 전동기고정자의 외주보다 내측에 위치하고 있다.

상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 최종적으로 양끝의 자극부재부(21)을 대향시킬 때에 돌기부(23)의 선단이 외주측을 향하고, 용접에 의해 끝부대향면(21b), (21c)를 고착시킬 때, 평탄면이나 외주의 원호면을 용접하는 경우에 비해 아크가 돌기부(23)의 선단의 용접의 필요부분으로 비산하기 쉬워 안정된 용접이 가능하다.

<실시예 7>

전동기, 압축기의 실시예에 대해서 다음에 설명한다.

도 9는 실시예 1, 2, 3, 4를 실현한 전동기 고정자의 철심을 사용한 전동기(14)의 평면도이다.

전동기 고정자의 철심(7)의 톱니부(3f)에 절연부재(8)을 거쳐서 권선(6)을 감은 후 적당한 결선처리를 실시하고, 회전축(13)을 갖는 회전자(12)를 고정자의 내측에 삽입하는 것에 의해 전동기(14)가 구성된다.

또, 실시예1, 2, 3 및 4 뿐만 아니라, 실시예1∼6중 어느 하나라도 좋고 또는 2개 이상을 조합해도 좋다.

도 10은 전동기(14)가 수납된 압축기(16)의 종단면도, 도 11은 압축기(16)의 조립 평면도, 도 12는 도 11의 A부의 확대도이다.

전동기(14)를 압축기 등의 하우징(15)의 내면에 수축끼워맞춤이나 압입하여 고착시키고 적당한 통전을 실행하는 것에 의해, 압축기(16)의 회전축(13)을 구동한다.

도 12의 확대도에 도시한 바와 같이, 톱니부와 대향하는 위치에 노치부(11)을 구비했으므로, 권선(6)을 감을 때에 노치부(11)을 권선기 척에 장착하고, 자성부재부(3)을 권선기 척에 고정시킬 수 있다. 권선(6)은 톱니부(3f)에 감으므로, 톱니부(3f)와 대향하는 위치에 있는 노치부(11)을 사용해서 자성부재부(3)을 권선기 척에 고정시키는 것에 의해 척(chuck)시 및 권선시의 안정성이 좋다. 또, 압축기(16)의 하우징(15)로의 조립시에는 노치부(10), (11)이 냉매가스나 윤활유의 통로로 되고, 또 압입하는 경우에는 접촉면적을 작게 할 수 있으므로 하우징(15)로의 삽입이 용이하게 된다.

실시예1∼3에 관한 전동기 고정자 철심은 고리형상으로 형성한 후에 이면요크부와 톱니부에 의해 구성되는 슬롯바닥부가 곡선을 이루도록 자극부재부를 구성한 것에 의해, 철심을 고리형상으로 형성할 때나 전동기고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때에 슬롯바닥부가 곡선을 이루고 있으므로 압축의 응력이 집중하지 않아 자성재료의 자기적성능이 손상되지 않고, 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음이 발생되는 문제점이 발생할 우려가 적다.

또, 톱니부에 장착되어 톱니부의 벽면을 덮음과 동시에 이면요크부의 돌출부를 덮는 절연부재를 구비하고, 절연부재의 이면요크측 벽면과 콥니부의 벽면이 대략 90°를 이루는 것에 의해 돌출부가 권선의 감기시에 권선을 손상시킬 우려가 적다.

또, 이면요크의 외주의 연결부와 대향하는 위치에 축방향으로 노치부를 구비한 것에 의해, 철심을 고리형상으로 형성할 때나 전동기 고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때에 연결부에 발생하는 응력을 완화시킬 수 있고 또 연결부의 와전류에 의한 손실을 완화시킬 수 있으므로, 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음의 문제점이 발생할 우려가 적다.

또, 연결부와 대향하는 위치에 축방향으로 노치부를 구비한 것에 의해, 수축끼워맞춤, 압입시에 하우징의 내면과 연결부 근방이 접촉하지 않기 때문에, 고정자는 하우징의 치수정밀도의 영향을 잘 받지 않는다. 또, 연결부의 회전중심에서 떨어진 위치의 양측에서 하우징으로부터의 유지력을 받기 때문에 연결부에는 자극부재 끼리를 간극없이 접촉시키는 모멘트가 걸리고(작용하고), 전동기 고정자 철심의 각 코어부재가 1개의 고리형상의 진원(眞園)부품으로서 금형 등에 의해 펀칭되어 제조된 상태와 동일한 상태로 되고, 전동기 고정자의 외주, 내주의 진원도가 양호하게 된다. 그 때문에, 전동기 운전시의 고정자와 회전자 사이의 공극이 균일하게 되고, 자기적 불균일이 발생하지 않아 소음, 진동의 문제가 발생할 우려가 적다.

또, 하우징의 치수정밀도는 진원도의 허용범위로서 반경방향으로 최대 수십㎛ 정도의 오차이므로, 노치부의 반경방향깊이로서는 0. 1㎜이상 정도 있으면 상기의 효과는 얻어진다.

또, 이면요크의 외주의 톱니와 대향하는 위치에 축방향으로 노치부를 구비한 것에 의해, 철심을 고리형상으로 형성할 때나 전동기 고정자를 하우징 등에 압입이나 수축끼워맞춤에 의해 고착시킬 때에 압축의 응력을 완화시킬 수 있으므로 자성재료의 자기적성능이 손상되지 않고 전동기의 효율을 악화시키거나 충분한 강성을 유지할 수 없게 되어 전동기의 운전중에 진동이나 소음의 문제점이 발생할 우려가 적다.

또, 실시예4∼6에 관한 전동기 고정자는 끝부대향면의 형상을 V자 형상으로 했으므로 각 자극부재부의 위치관계가 각 연결부 대향면과 끝부 대향면에 의해 결정되고, 끝부 대향면에 있어서는 형상이 V자형상이기 때문에 대향되었을 때 반경방향의 움직임이 규제되므로 전동기 고정자의 기계적정밀도는 일의적으로 결정되고, 자극부재부의 펀칭 등의 정밀도를 높이는 것에 의해 용이하게 정밀도를 확보할 수가 있다. 따라서, 기계적 정밀도에 기인하는 전자음이나 진동을 저감할 수 있고, 고밀도 권선을 실시한 고효율이고 저소음, 저진동인 전동기 고정자를 용이하게 얻을 수 있다.

또, V자 형상의 끝부 대향면은 제1 원호와 제2 원호의 2개의 원호의 조합에 의해 형성되고, 각각의 원호의 중심은 고정자중의 어느 하나의 자극부재부의 연결부를 절곡시킬 때의 회전중심과 대략 일치하고 있는 것에 의해, 최종적으로 양끝의 자극부재부를 대향시킬 때의 자극부재부의 연결부의 회전중심이 제1 원호 및 제2 원호의 중심으로 되어 있기 때문에 그 중심으로 되어 있는 연결부를 마지막에 절곡시키더라도 자극부재부 끼리가 간섭하지 않아 고리형상으로 형성할 수 있다. 따라서 절곡공정의 순번 등의 제약이 없어져 설비상의 자유도를 증대시킬 있다. 또, 절곡공정에서의 간섭을 없앨 수 있다. 따라서, 더욱더 조립성이 양호하고 신뢰성이 높은 전동기 고정자를 얻을 수 있다.

또, 끝부 대향면을 대향시켰을 때 전동기 고정자의 외주측을 선단으로 하는 돌기부가 형성되고 또한 돌기부의 선단은 전동기 고정자의 외주보다 내측에 위치하는 것에 의해 최종적으로 양끝의 자극부재부를 대향시킬 때에 돌기부의 선단이 외주측을 향해 용접에 의해 끝부대향면을 고착시킬 때, 평탄면이나 외주의 원호면에 용접한 경우에 비해 아크가 필요부분으로 비산하기 쉬워 안정적으로 용접할 수 있다. 따라서, 더욱더 조립성이 양호하고 신뢰성이 높은 전동기 고정자를 얻을 수 있다.

Claims

이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 각각 갖는 복수의 자극부재부 및;

상기 톱니부의 벽면에 배치되고, 상기 이면 요크부의 벽면을 덮도록 대략 90°로 연장하는 절연부재를 포함하고,

상기 복수의 자극부재부의 각각은 상기 이면 요크부에 마련되는 연결부를 거쳐서 함께 연결되어 있고,

상기 이면 요크부는 인접하는 이면 요크부와의 연결 교점에 형성된 슬롯의 바닥부를 포함하며,

상기 인접하는 이면 요크부의 교점에 형성된 슬롯의 바닥부는 곡선을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
삭제
이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심에 있어서,

상기 이면 요크부의 외주에 노치부를 구비한 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
제3항에 있어서,

상기 노치부는 상기 이면 요크의 외주의 상기 연결부와 대향하는 위치에 축방향으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
제3항에 있어서,

상기 노치부는 상기 이면 요크의 외주의 상기 톱니부와 대향하는 위치에 축방향으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
대향면을 갖는 연결된 복수의 자극부재부를 구비하고, 2개의 대향면의 형상을 V자 형상으로 하고, 상기 V자 형상의 끝부 대향면은 제1 원호 및 제2 원호의 2개의 원호의 조합에 의해 형성되고, 각각의 원호의 중심은 고정자중의 어느 하나의 자극부재부의 연결부를 절곡시킬 때의 회전중심과 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
제6항에 있어서,

상기 전동기 고정자 철심은 복수의 자극부재부가 박형의 연결부를 거쳐서 연결된 자성재료가 소정 매수 적층되고 또한 연결부의 양측에는 연결부 대향면이 위치하고, 또 양끝의 자극부재부에 V자 형상으로 한 끝부 대향면을 갖고, 각 연결부를 절곡시켜 연결부 대향면을 대향시키고, 끝부 대향면 끼리를 대향시키는 것에 의해 고리형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
삭제
제6항에 있어서,

상기 끝부 대향면을 대향시켰을 때, 전동기 고정자 철심의 외주측을 선단으로 하는 돌기부가 형성되고 또한 상기 돌기부의 선단은 전동기 고정자 철심의 외주보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심.
특허청구범위 제1항에 기재된 전동기 고정자 철심을 구비한 것을 특징으로 하는 전동기.
특허청구범위 제3항에 기재된 전동기 고정자 철심을 구비한 것을 특징으로 하는 전동기.
특허청구범위 제6항에 기재된 전동기 고정자 철심을 구비한 것을 특징으로 하는 전동기.
특허청구범위 제10항에 기재된 전동기를 구비한 것을 특징으로 하는 압축기.
특허청구범위 제11항에 기재된 전동기를 구비한 것을 특징으로 하는 압축기.
특허청구범위 제12항에 기재된 전동기를 구비한 것을 특징으로 하는 압축기.
이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심의 제조방법에 있어서,

전동기 고정자 철심이 고리형상으로 형성된 경우에 상기 이면 요크부와 상기 톱니부에 의해 구성되는 슬롯바닥부가 곡선을 이루도록 상기 이면 요크부에 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전동기 고정자 철심의 제조방법.
이면 요크부와 이 이면 요크부에서 돌출된 톱니부를 갖는 복수의 자극부재부가 상기 이면 요크부에 형성되는 연결부를 거쳐서 절곡가능하게 연결되고, 권선후에 이 연결철심의 연결부를 절곡시키는 것에 의해 고리형상으로 형성되는 전동기 고정자 철심의 제조방법에 있어서,

상기 이면 요크부의 외주에 노치부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전동기고정자 철심의 제조방법.
대향면을 각각 갖는 복수의 자극부재부를 작성해서 연결하고,

2개의 대향면의 한쪽에 V자 형상의 볼록 접합부를 형성하고, 다른쪽에 V자 형상의 오목 접합부를 형성하고,

대향면을 대향시키고 최종적으로 V자 형상의 대향면 끼리를 대향시키는 것에 의해 전동기 고정자 철심을 형성하는 것을 특징으로하는 전동기 고정자 철심의 제조방법.