KR0132516B1

KR0132516B1 - 동기 회전기의 로우터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR0132516B1
Application number: KR1019930702188A
Authority: KR
Inventors: 히로유찌 우찌다; 다까시 오까모도
Original assignee: 이나바 세이우에몬; 화낙 가부시끼 가이샤
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1998-04-20
Also published as: EP0569594A4; WO1993011596A1; DE69216587T2; EP0569594B1; DE69216587D1; KR930703729A; JPH05161287A; EP0569594A1

Abstract

본 발명은 로우터 코어(23)의 외주 표면에 형성한 오목부(26)에 대해서 그 외주부터 떨어지는 뚜껑식으로 각 영구자석편(25)을 하부면(25b)측으로부터 설치하고, 또한, 각 영구자석편(26)의 측면(27a, 27b)과 오목부(26)의 측벽(26b, 26c)과의 유동 간극에 접착제의 경화에 의한 쐐기층(30)을 설치하고 각 영구자석편(25)을 로우터 코어(23)면 부터 박리 방향으로 작용할때, 그 쐐기층(30)에 의해 이탈 저지하는 동기기의 로우터를 구성했다.

Description

[발명의 명칭]

동기 회전기의 로우터 및 그 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 동기 회전기, 특히, 동기 전동기의 로우터의 구조에 관한 것이며, 회전축에 고정되어 요크를 이루는 로우터 코어의 실질적인 원통 원주면에 고정자의 회전자계와의 상호 작용에 의해 회전 토오크를 발생하는 영구자석을 고정적으로 배열해서, 설치된 구조를 가진 로우터에서의 영구자석의 박리를 방지하는 개량 수단을 구비한 동기 회전기의 로우터와, 그같은 로우터의 제조 방법에 관한 것이다.

[배경기술]

동기 회전기, 특히, 동기 전동기의 로우터로서는, 요크를 이루는 로우터 코어와 영구자석을 원주방향으로 교대로 끼워서 지지하는 구조로 배치한 래디얼형 로우터와, 원통형의 로우터 코어의 외주면에 복수의 영구자석편을 부착식으로 고정한 표면 부착형 로우터의 2종이 많이 실용화 되어 있다.

이와 같은 2종의 동기 회전기용 로우터에서, 상기 후자의 표면 부착형 로우터는 일반적으로 복수의 영구자석편을 접착제를 사용하여 실질적으로 원통형으로하는 로우터 코어의 표면에 접착, 부착하는 고정 구조를 취하고 있다. 이 경우에는 로우터의 회전에 따르는 원심력과 고정자의 자계와의 자기적 상호 작용에 의거하는 자기 흡인력과의 압력을 받은 상태에서 장시간 회전하는 경우에도 영구자석편이 로우터 코어의 표면으로부터 박리되지 않기 위해서는, 접착제의 접착 강도가 각 영구자석편에 작용하는 상기의 원심력과 자기 흡인력과 합력을 충분히 이겨낼만큼의 강도를 구비할 것이 요구된다. 이 때문에, 영구자석편의 고정을 접착제에만 의지하는 것을 피하고, 로우터 코어의 외주표면에 오목부를 형성하고, 이 오목부내에 영구자석편의 측면을 유지하게 한 것도 있다.

여기에서 도면을 참조로 종래 기술에 대해서 설명한다.

제9a도 및 제9b도는 종래의 동기 전동기의 표면 부착형 로우터에서의 가장 표준적인 구조, 즉 영구자석편의 부착을 전면적으로 접착체의 강도에 의존한 구조를 도시한 것이다. 즉, 제9a도 및 제9b도는 로우터의 정면도와 측면도이며, 고정자(10)의 원통 내주면과 공극을 거쳐서 회전가능하게 설치된 로우터(11)는 회전축(12)에 고정된 원통형의 로우터 코어(13)의 외주면에 변형 8 각형을 한 복수의 영구자석편(14)의 저면측을 접착 고정하고, 로우터 코어(13)의 축방향의 양단면에는 단부판(15)을 설치하고 로우터 코어(15)의 축방향 위치를 고정한 구조를 가지고 있다. 이 표준형의 표면 부착형 로우터에서는 상술과 같이 접착제의 접착 강도에 전면적으로 의존하는 구조이며, 영구자석의 박리 방지에 대해서 충분한 대책을 강구하고 있다고는 말할 수 없다.

제10도는 로우터 코어의 외주면에 오목한 장소를 두고, 이 오목한 장소내에 각 영구자석편의 하부를 가라앉힌 상기의 구조를 도시하는 제9b도에 대응된 측면도이며, 제9a도 및 제9b도에 도시된 로우터 코어의 외주면에 영구자석편을 단순히 부착한 구조보다는 박리 방지 기능이 개선되고 있음을 알 수 있다. 즉, 로우터 코어(13)의 외주면에 축방향으로 연장 설치되고, 또한 회전축의 중심으로 향해서 비둘기 꼬리형으로 펴진 형상의 오목부(16)가 형성되며, 다른 한편, 영구자석편(14a)은 상기 오목부(16)의 형상과 상보형(相補形)으로 저면측이 상면측에서 비둘리 꼬리형으로 펴지는 테이퍼 측면을 이룬 양측면을 갖는 만곡판 형상편으로 형성되고 로우터 코어(13)의 오목부(16)에 상보적으로 끼워맞춤하고, 이것으로서 로우터 코어(13)부터 영구자석편(14a)이 이탈 내지 박리하지 않는 구조를 얻고 있다. 이 구조에서는, 영구자석편(14a)을 로우터 코어(13)의 오목부(16)내에 끼워맞춰 조립하는 조립 공정에서는 필연적으로 각 연구자석편(14a)을 로우터 코어(13)의 축방향 단면으로부터 오목부(16)에 꽂음식으로 삽입하고 축방향에서의 소정의 위치에 위치 결정하는 방식이 취해져 있다.

따라서, 예컨대 제11도에 도시하듯이 로우터를 축방향에 복수단(도시에서는 3단)으로 다단화하고, 각 단사이에선 영구자석편(14a)을 주지의 토오크 립플 (ripple)의 저감을 위해서 원주방향으로 위상을 쳐지게 하여 배열한 구조를 취하면, 중앙부의 단에서는 상술된 축방향에 로우터 코어(13)의 오목부(16)내를 꽂음식으로 삽입하는 조립방법에서는 조립이 불가능해진다.

[발명의 개시]

따라서, 본 발명의 주목적은 상술된 종래의 동기 회전기의 로우터, 특히, 표면 부착식의 로우터에서의 상기 문제점을 해결하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 영구자석을 로우터 코어의 실질적으로 외주면에 고정하는 표면 부착형 로우터에서, 조립 공정이 종래보다 복잡화해서 공정수 증가를 발생함이 없이 조립가능함과 동시에, 회전에 따르는 원심력 및 고정자 자계와의 자기적 상호 작용시의 자기 흡인력에 의해서 로우터 코어의 표면으로부터 박리 내지 이탈을 발생하는 일이 없는 기계적 고정 강도를 부여 가능한 구조를 가진 동기 회전기의 표면 부착형 로우터를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 영구자석편을 로우터 코어에 형성된 오목부에 장전할때, 종래의 삽입방식보다 간단하게 떨어지는 뚜껑방식으로 외주측으로부터 부착가능한 동기 회전기의 표면 부착형 로우터의 제조 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상술된 발명 목적을 감안하여, 동기 회전기의 표면 부착식 로우터를 형성함에 있어서, 로우터 코어의 실질적으로 원통형의 표면에 형성된 오목부에 대해서 상기 로우터 코어의 외주로부터 떨어지는 뚜껑 방식으로 각 영구자석편을 그 하면측으로부터 설치하고, 또한 각 영구자석편의 측면과 오목부와의 유동 간극에 충전된 접착제의 경화에 의한 쐐기층을 설치하고, 회전에 따른 원심력 및 고정자의 자계와의 상호 작용에 의한 자기 흡인력의 합력이 각 영구자석편을 로우터 코우면으로부터 박리 방향으로 작용할때, 그 접착제의 쐐기층에 의해 이탈 저지가 이루어지게 된 로우터를 형성하는 것이다.

본 발명에 의하여, 고정자의 안쪽 주위에 회전가능하게 배치되고, 실질적으로 원통형 로우터 코어의 표면에 부착 고정된 복수개의 영구자석편을 가진 동기 회전기의 로우터이며, 상기 각 영구자석편은, 상기 로우터의 회전축심에 대해서 수직인 평면과 팽행인 평면에 형성된 축 방향의 양단면과 그 양단면의 각각에 교차하는 양측면을 구비하는 동시에 상기 원통형 로우터 코어의 외주를 따르는 만곡된 상면과 하면을 구비하며, 상기 양측면이 상면측에서 하면측으로 끝이 넓은 테이퍼면을 형성하는 다각형의 영구자석편으로 형성되고, 상기 원통형의 로우터 코어는 표면을 가지고, 그 표면에 상기 영구자석편의 하측면부터의 낙하 삽입 장치에 따라서 그 각 영구자석편의 상기 양테이퍼 측면이 유동 간극을 거쳐서 대향하는 끝이 넓은 형상으로 양측에 형성된 테이퍼측 벽면(복수)과, 축방향으로 연장설치된 원통형 저면을 가진 대략 개미 홈형상의 오목부(리세트)를 원주 방향에 소정의 간격으로 복수 구비하고, 또한, 상기 각 자석편이 상기 양 테이퍼 측면과 상기 로우터 코어의 각 오목부에서의 상기 양 테이퍼 측벽면과 사이의 유동 간극의 내부에서 경화된 접착제의 쐐기층을 구비하고, 그 쐐기층이 상기 각 영구자석편의 상기 로우터 코어의 표면부터의 박리, 이탈을 저지하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 고정자의 내주에 회전가능하게 배치되고 실질적으로 원통형의 로우터 코어의 표면에 부착고정된 복수의 영구자석편을 갖는 동기 회전기의 로우터의 제조 방법이며, 로우터의 회전 축심에 대해서 수직인 평면과 평행인 평면을 축방향의 양단면에 가지며, 그 양단면의 각각에 교차하는 양측면은 상기 로우터 코어의 외주를 따른 만곡 상하면의 상면측으로부터 하면측으로 끝이 넓은 테이퍼면을 형성토록 실질적으로 다각형의 영구자석편에 의해 상기 각 영구자석편을 형성하고, 상기 원통형의 로우터 코어의 표면에 상기 각 영구자석편을 하면측으로부터의 떨어지는 뚜껑방식으로 설치했을때, 그영구자석편의 상기 테이퍼 측면이 유동감입하는 끝이 넓은 테이퍼측면을 양측에 갖는 축방향으로 연장하는 대략 개미홈상의 오목한 부분을 원주방향으로 소정의 간격으로 복수개 형성하고 또한, 상기 각 자석편을 상기 로우터 코어의 각 오목부에 설치후에 상기 각 자석편의 양 테이퍼 측면과 상기 오목한 부분의 양 테이퍼측 벽면과의 유동 간극중에 접착제를 주입, 충전하고, 그 접착제를 경화시키며 그 접착제의 쐐기층을 형성하고, 이것으로 상기 접착제의 쐐기층은 상기 각 영구자석편의 상기 로우터 코어의 표면으로부터의 박리, 이탈을 제거토록 한 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터의 제조 방법에 제공된다.

[발명의 상세한 설명]

발명을 실시하기 위한 가장 양호한 형태

제1a도 및 제1b도를 참조하면, 본 실시예에 관계되는 동기 회전기의 로우터(30)는 종래의 로우터와 마찬가지로 고정자(10)의 원통내주면의 내측에 공간을 거쳐서 회전가능한 모터 요소인 점에서는 변함이 없고, 상기 로우터(20)는 회전축(22)에 쐐기층 또는 접착 고정된 실질적으로 원통형인 로우터 코어(23)를 구비하고, 이 로우터 코어(23)의 외주면에 형성된 오목한 부분(24)내에 복수의 영구자석편(25)이 끼워져 설치되어 있다.

이들 영구자석편(25)은 로우터 코어(23)의 외주면의 곡률에 대응하는 하부면(25a), 고정자(10)와의 자기적인 상호 작용 조건을 고려한 설계조건을 따라서 결정된 래디얼 방향으로의 팽출, 만곡 형상을 갖는 상부면(25b), 로우터(20)의 회전중심에 대해서 평면과 평행으로 형성된 축방향의 양단면(26a), 및 후술되는로우터 코어(23)의 오목한 부분(24)의 벽면과 유동 가능하게 끼운 상태에서 대향하는 상부면(25b)측에서 하부면(25a)측으로 끝이 넓은 형상으로 경사진 양 테이퍼 측면(27a,27b)을 갖는 만곡된 판형상의 영구자석 부재로서 형성되고 있으며, 본 실시예에서는 양 테이퍼 측면(27a,27b)이 양단면(26a)에 대해서 직각으로 연장된 측면을 형성하고 있다.

또한, 로우터 코어(23)의 축방향의 양단에는 단부판 부재(28)가 부착되어 있는 점은 종래의 로우터와 마찬가지다.

상술된 로우터(20)에서, 각 영구자석편(25)은 그 하부면(25a)이 로우터 코어(23)의 오복부(26)의 저부면에 접착되는 동시에 양 테이퍼 측면(27a,27b)이 제1도에는 명로하게 도시되어 있지 않으나, 상기 오목부(26)의 대향된 벽면에 대해서 접착제로 접착되고, 또한 후술되는 바와 같이 점착제가 경화되므로서, 쐐기층(30)을 형성하고 그러므로, 로우터(20)의 고속 회전시에 작용하는 래디얼 방향의 원심력과 고정자(10)의 회전 자계와 각 영구자석편(25)과의 사이에서 작용하는 래디얼방향의 자기 흡인력과의 양쪽힘의 합력이 각 영구자석편(25)에 작용해도, 상기의 접착제의 쐐기층(30)이 쐐기 작용을 행하고 영구자석편(25)이 래디얼 방향으로 박리, 탈락하는 일이 없는 구조로 되어 있다.

여기에서 제2도를 참조하고, 제1도의 실시예에서의 로우터 코어(23)의 오목부(26)와 영구자석편(25)의 구조 및 상기 영구자석편이 오목부에 조립되는 제조조립 공정을 설명한다.

제2도를 참조하면, 로우터 코어(23)의 외주면에 설치된 오목부(26)는 축방향에 직선형상으로 연장 설치되며, 또한 회전축 중심 주위의 원주 방향에는 복수(본 예에선 8개)의 오목홈으로서 형성되고 있음을 알 수 있다. 이것들의 각 오목부(26)는 원호형의 저부면(26a)과 양측의 벽면(26b,26c)을 가지며, 상기 벽면(26b,26c)은 반경방향에서의 외쪽부터의 저부면(26a)측으로 돌려서 보았을때, 상기 저부면과 벽면은 비둘기꼬리형상 내지 끝이 넓은 형상으로 경사진 테이퍼면으로서 형성되고 있음을 알 수 있다. 상기 테이퍼 벽면(26b,26c)은 상술된 바와 같이 영구자석편(25)의 양 테이퍼 측면(27a,27b)과 상보형의 테이퍼면으로서 형성되고 있으며, 게다가 영구자석편(25)을 도시된 바와 같이, 래디얼 방향에서의 외측으로부터 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 저부면(26a)으로 향해서 화살표 p로 나타내듯이 떨어지는 뚜껑 방식으로 끼워맞춰 설치하는 것이 가능한 동시에 화살표 P와 역방향으로 끌어올렸때만, 이탈시킬 수 있는 상호 미소한 유동 간극만을 유지한 개미홈 형상을 가지고 있다. 영구자석편(25)은 오목부(26)내에 끼워 설치될때 하부면(25a)에 접착제가 도포되고, 또한, 양쪽의 테이퍼 측면(27a,27b)에도 접착제가 도포된다. 그리고, 영구자석편(25)의 양 테이퍼 측면(27a,27b)과 로우터 코어(23)의 오목부(26)에서의 양 테이퍼 측벽(26b,26c)과의 유동 간극에는 상기의 도포 접착제가 대략적으로 충만 상태로 충전되고, 이 충만 상태의 접착제가 경화되면 이미 설명한 바와 같이 쐐기층(30)을 형성하는 것이다.

즉, 제3a도에 도시하듯이, 접착제의 경화에 의해서 형성된 쐐기층(30)이 영구자석편(25)의 양 테이퍼 측면(27a,27b)과 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 양 테이퍼 측벽(26b,26c)과의 유동 간극에 끼워지기 때문에, 상술된 제2도의 화살표 P와는 역방향의 화살표 R의 방향으로 박리력이 작용해도,쐐기층(30)이 양자간에서 견고하게 기계적인 쐐기 작용을 발휘하고, 상기 쐐기층(30)이 분쇄되지 않는 한, 영구자석편(25)을 이탈시키는 것은 불가능한 상태를 나타내고 있는 것이다.

또한, 영구자석(25)과 오목부(26)와의 관계는 접착제에 의한 쐐기층(30)이 없는 상태에서 영구자석편(25)의 하부면(25a)과 테이퍼 측면(27a 또는 27b)이 교차된 날카로운 단부(A)가 화살표(R) 방향으로 영구자석편(25)을 뽑아내면, 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 입구의 날카로운단부(13)를 스치면서 빠듯한 상태에서 빠져나오는 치수관계로 가급적 근접시킨 상태로 미리 설계하는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성하면, 로후터 회전시의 원심력과 자기 흡인력에 기인하는 큰 박리력을 영구자석편(25)이 받으므로서 접착제의 쐐기층(30)이 큰 압축력을 받아도 그것이 파괴, 분쇄로 유동 간극에서 완전히 밀어내기까지는 충전물이 개재된 상태와 등가인 상태를 나타내며, 상술같이 쐐기 작용을 발휘하여 영구자석편(25)의 박리, 이탈을 저지할 수 있는 것이다.

또한, 제3b도는 영구자석편(25)의 양 테이퍼 측면(27a,27b)의 경사각도와, 그것에 대응하는 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 양 테이퍼 측벽(26b,26c)의 경사각도를 제3a도에 도시한 경우보다 큰 각도로 잡으면, 접착제의 쐐기층(30)의 쐐기 작용이 더욱 강화되는 것을 도시하고 있다.

또한 제3c도는 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 양 테이퍼 측벽(26b,26c)에 중심이 잘록한 부분을 설치하고, 접착제에 의한 쐐기층(30)의 두께를 증가하여 쐐기 작용에 의한 영구자석편(25)의 박리, 이탈 방지 기능을 보다 강화시킨 예를 도시하고 있다.

제4도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터(20)에서의 제2실시예를 도시한 것이며, 본 실시예는 상술된 제1의 실시예에 대비해서 로우터 코어(23)의 오목부(26)가 축방향으로 보았을때, 회전축심의 방향에 대해서 소정의 경사각(θ)을 갖게 형성되어 있는 점에서 상이하다. 그러나, 본 실시예에서도 로우터 코어(23)의 외주면에 축방향으로 대략 직선적으로 연장설치된 오목부가 형성되며, 또한, 회전축심 주위의 원주방향에는 상기 오목부가 복수개 설치되어 있는 점, 또한, 각 오목부(26)는 개미홈 형상 내지 회전중심으로 향해서 내쪽으로 끝이넓은 비둘기 꼬리 형상을 갖는 점에서 같다. 그리고, 이것들의 복수의 오목부(26)의 래디얼 방향에서의 외측에서 떨어지는 뚜껑식으로 끼워맞춤되는 각 영구자석편(25)의 양측면도 상기의 경사각(θ)과 대응하는 경사각을 갖게 미리 형성되어 있다. 물론, 양측면(27a,27b)은 테이퍼 측면에 형성되고, 제1의 실시예와 마찬가지의 접착제의 경화에 의한 쐐기층(30)을 가지고 견고하게 박리, 이탈이 방지되어 있음은 물론이다.

이 제2의 실시예는 상술의 경사각(θ)에 의해, 주지된 바와 같이 고정자(10)의 내주면에 코일 장전홈으로서 형성되고 있는 슬롯에 기인하는 토오크 립플을 저감시키는 것이다. 그리고, 이와 같이 경사각(θ)의 부여에 의해, 영구자석편(25)을 축방향으로 순차적으로 스큐(skew)배열되고, 토오크 립플의 저감을 도모하는 구조를 구비한 표면부착형 로우터(20)에서도, 본 발명에 의한 래디얼 방향에서의 외측으로부터의 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 저부면(26a)으로 향해서, 떨어지는 뚜껑식으로 영구자석편(25)을 끼워맞춰 설치하는 조립법을 취하는 것이 가능하며, 또한 접착제를 영구자석편(25)의 양 테이프 측면과 로우터 코어(23)의 오목부(26)의 양 테이프 측벽과의 유동간극으로 충진하고, 그 경화에 의해 쐐기층(30)에 의한 영구자석편(25)의 박리, 이탈의 저지를 도모하는 것이 가능하다는 것은 상술된 제1의 실시예와 똑같다.

제5도는 본 실시예에서 로우터 코어(23)의 오목부(26)가 축방향으로 보았을때, 회전축심의 방향에 대해서 소정의 경사각(θ)을 갖도록 형성되고 있는 모양을 도시한 사시도이다.

제6도 및 제7도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제3의 실시예를 도시하고 있다.

상기 실시예에서 로우터 코어(23)의 외주면에 형성된 오목부(126)는 축방향으로 복수(본 실시예에서는 3개)의 오목부 유니트(126a -126c)에 의해서 형성되고 있으며, 각각의 오목부 유니트(126a, 126b, 126c)는 축방향의 직선길이는 짧으나, 상술된 제2의 실시예와 마찬가지로 로우터(20)의 회전축심에 대해서 경사각(θ)을 갖고 형성되며, 또한, 개미홈 내지 비둘기꼬리형상 홈으로 형성되고 있는 점에서는 똑같다. 그러나, 이 실시예에서는 각 오목부 유니트(126a, 126b 또는 126c)가 회전축심 주위의 원주방향에는 서로 소정의 위상각(β)만큼 쳐지게 배열되고, 이들의 부분 직선적인 각각의 오목부 유니트(126a, 126b, 126c)에 끼워맞춤되는 영구자석편(125)에 토오크 림플 저감 효과를 부여토록 하고 있다. 물론 위상각(β)은 고정자의 회전자계와의 상호 자기 작용에 의해 회전 토오크를 발생할때의 토오크 립플양에 따라서 결정됨은 주지된 바와 같다.

본 실시예에서 제7도에 도시하듯이, 영구자석편(125)을 각 오목부 유니트(126a, 126b, 126c)에 대해서, 래디얼 방향에서의 외쪽부터의 각 오목부의 원통저부면으로 향해서 화살표 P로 도시하듯이 떨어지는 뚜껑식으로 끼워 설치하고, 끼워 맞춤시키는 조립법을 취하는 것이 가능하며, 따라서, 오목부(126)의 각 오목부 유니트(126a, 126b, 126c)사이에서 상술된 위상각(β)에 의한 어긋남이 설치되어 있어도, 종래와 같이 영구자석편을 축방향에 찔러넣기식으로 십입하는 조립법과는 달라서, 아무런 지장없이 대응 오목부 유니트(126a) 등에 끼워 설치하여 끼워맞춤 시킬 수 있다.

물론, 각 영구자석편(125)의 양 테이퍼 측면(127a, 127b)과, 각 오목부 유니트(126a - 126c)에서 양 테이퍼 측벽(128a, 128b)과의 유동 간격에 충전되는 접착제는 경화후에 쐐기층(130)(제6도)을 형성하고, 영구자석편(125)이 로우터(20)의 회전시에 작용하는 원심력과 자기적 흡인력과의 합력의 작용으로 래디얼 방향으로의 박리 강제력을 받아도, 상기 접착제의 쐐기층(130)이 견고한 쐐기 작용을 발휘하므로서, 박리, 이탈을 저지하는 것은 상술된 제1, 제2의 실시예와 같다.

또한 상술된 제3의 실시예에서 각 오목부 유니트(126a, 126b 또는 126c)가 회전축 주위의 원주방향에는 서로 소정의 위상각(β) 만큼 쳐져 배열되고, 이들부분 직선적인 각각의 오목부 유니트(126a, 126b, 126c)에 끼워맞춤되는 영구자석편(125)에 립플 토오크 저감 효과를 부여토록된 구성은, 예컨대 제1의 실시예에 도시된 로우터 코어(23)의 축방향 전체길이를 걸치는 직선홈형의 각 오목부(26)를 복수의 부분 직선홈으로 분할하고 또한, 이것들을 회전축심 주위의 원주방향으로 서로 소정의 위상각(v)만큼 쳐지게 해서 배열한 구성으로 하고, 상기의 제3의 실시예와 마찬가지로 립플 토오크 저감 효과를 부여토록 하는 것도 가능하다. 이와 같이 실시예가 제8도에 도시되어 있다.

제8도에 도시하는 실시예는 각 오목부(26)를 3개의 부분 직선홈으로 분할한 것이며, 이것들이 회전축심 주위의 주방향으로 서로 소정의 위상각(v)만큼 쳐지게 배열된 것에 의해서, 로우터 코어(23)의 축방향의 전체길이에 걸쳐서 각 오목부(26)는 비직선홈으로 되어 있으나, 물론, 영구자석편(25)을 상술된 각 실시예와 마찬가지로 떨어지는 뚜껑식으로 끼워 설치하여, 끼워맞춤시키는 것이 가능하다는 것은 자명하다.

상술된 본 발명의 실시예에서의 영구자석편은 4각형의 평면형상을 가진 실시예를 나타냈으나, 이 4각 형상에 한정되는 것은 아니며, 로우터 코어의 오목부에 낙하부가식으로 끼워 설치하여 끼워맞춤되었을때, 상기 오목부의 벽면과의 사이에 접착제의 경화후의 쐐기층을 형성하기 위한 측면 부분을 양측에 구비하면, 예컨대, 종래 기술의 동기 모터의 로우터에서 사용된 8각형의 영구자석편과 마찬가지 형상을 가진 다각형편이어도 좋다는 것은 당업자이면 용이하게 이해된다. 그러므로, 본 발명의 로우터에서의 자석편은 상술과 같이 4각형 자석펀에 한정되는 것은아니다.

상술의 실시예의 기재로 분명하듯이, 본 발명에 의하면 동기 회전기의 로우터, 특히, 영구자석을 로우터 코어의 실질적으로 원통형인 외주면에 부착한 형식의 로우터에서, 로우터 코어에 형성된 개미홈형상의 오목부에 대해서 동축 축심에 관해서 래디얼 방향으로 본 외쪽부터 낙하하듯이 해서 끼워 설치하여 끼워맞춤시키는 조립법을 취하는 것이 가능한 구조를 가지며, 또한 끼워맞춤된 영구자석편과 로우터 코어의 오목부와의 대향하는 양측벽과의 사이의 유동 간극에 충전된 접착제가 경화에 의해 쐐기층을 형성하고, 로우터 회전시의 원심력과 자기 흡인력과의 합력이 영구자석편에 박리력을 작용해도, 이 박리력에 쐐기 작용으로 견고하게 대항하고, 영구자석의 박리, 이탈을 저지하는 구성으로 했으므로, 부착형 로우터의 박리, 이탈에 대한 기계적 저지력을 두드러지게 향상시키는 것이 가능해지며, 나아가서는 상기 동기 회전기의 수명과 작용 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해졌다.

또한, 로우터가 림플 토오크의 저감 효과 때문에, 그 영구자석편을 스큐 배열로 설치하거나, 또는 원주방향의 위상각을 어긋나게한 배열로 설치한 경우에도, 종래의 로우터 조립법에 비교해서 본 발명의 영구자석편의 떨어지는 뚜껑식의 끼워 설치하는 끼워맞춤법에 의해 조립 고정수에 하등의 증가가 없고, 조립을 수행할 수 있고, 따라서 로우터의 제조 조립법이 오히려 간단하게 되는 효과를 나타내는 것이다.

이상, 본 발명을 양호한 실시예에 대해서 설명했는데, 본 발명의 기술사상의 범위에서 여러가지의 개선, 변경예가 실현 가능하다는 것은 당업자라면 자명하다는 것을 이해 할 것이다.

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 이점을 첨부도면에 도시하는 실시예의 설명을 거쳐서 다시 상세하게 설명한다.

제1a도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제1의 실시예의 정면도.

제1b도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제1의 실시예의 측면도.

제2도는 상기 제1실시예에서의 로우터 코어에 대해 영구자석편을 끼워넣어 설치하는 방법을 설명하는 확대 사시도.

제3a도는 제1도의 실시예에서의 로우터 코어의 오목부와 영구자석과 접착제의 경화에 의한 쐐기층과의 관계를 도시한 주요부 단면도.

제3b도는 제3a도의 구조의 변형예를 도시하는 주요부 단면도.

제3c도는 또다른 변형예를 도시하는 주요부 단면도.

제4a도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제2실시예의 정면도.

제4b도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제2실시예의 측면도.

제5도는 제2의 실시예에서 로우터 코어에 대해 영구자석편을 끼워넣어 설치하는 방법을 설명하는 확대 사시도.

제6a도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제3의 실시예의 정면도.

제6b도는 본 발명에 의한 동기 회전기의 로우터의 제3의 실시예의 측면도.

제7도는 상기 제3실시예에서의 로우터 코어에 대해 영구자석편을 끼워넣어 설치하는 방법을 설명하는 확대 사시도.

제8도는 본 발명의 동기 회전기의 로우터의 또다른 실시예의 정면도.

제9a도는 종래의 동기 회전기의 부착형 로우터의 다른 일예를 도시하는 측면도.

제9b도는 제9a도의 로우터의 측면도.

제10도는 종래의 동기 회전기의 부착형 로우터의 다른 일예의 측면도.

제11도는 종래의 동기 회전기의 부착형 로우터의 또다른 일예의 정면도.

Claims

고정자(10)의 내주에 회전가능하게 배치되고, 실질적으로 원통형 로우터 코어(23)의 표면에 부착고정된 복수개의 영구자석편(25,125)을 가진 동기 회전기의 로우터(20)에 있어서, 상기의 각 영구자석편(25,125)은 상기 로우터(20)의 회전축심에 대해서 수직인 평면과 평행인 평면에 형성된 축방향의 양단면과 이 양단면의 각각에 교차되는 양측면(27a, 27b; 127a, 127b)을 구비하는 동시에 상기 원통형 로우터 코어(23)의 외주를 따른 만곡된 상부면(25b)과 하부면(25a)을 구비하며, 상기 양측면(27a, 27b; 127a,127b)이 상부면(25b)측에서 하부면(25a)측으로 끝이 넓은 테이퍼면을 형성하는 다각형상의 영구자석편(25,125)으로 형성되며, 상기 원통형의 로우터 코어(23)는 외측표면을 가지며, 상기 외측 표면에 각 영구자석편(25,125)이 하부면측으로부터의 래디얼 방향으로 떨어져 들어가는 것을 허용함과 동시에, 상기 각 영구자석편(25,125)의 양 테이퍼측면(27a, 27b, 127a, 127b)이 유동 간극을 거쳐서 대향하는 끝넓은 형상으로 양측에 형성된 테이퍼 측벽면(26b, 26c)(복수)과, 축방향으로 연장설치된 원통형 저부면(26a; 126a, 126b, 126c)을 가진 대략 개미홈형상의 오목부분(26,126)을 원주방향으로 소정의 간격으로 복수 구비하고, 또한, 상기 각 자석편(25,125)의 양 테이퍼 측면(27a, 27b; 127a, 127b)과 상기 로우터 코어(23)의 각 오목부(26,126)에서 상기 양 테이퍼 측벽면(27a, 27b; 127a, 127b)과의 사이의 유동 간극의 내부에서 경화된 접착제의 쐐기층(30)을 구비하고, 상기 쐐기층(30)은 각 영구자석편의 상기 로우터 코어의 표면부터의 래디얼 방향의 박리, 이탈을 확실하게 저지하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터.
제1항에 있어서, 상기 로우터 코어가 갖는 상기 복수의 개미홈 형상의 오목부의 각각은, 상기 회전축심과 평행하게 축방향으로 연장설치된 직선홈으로 이루며, 그 직선홈으로 이루는 각 오목부내에축방향으로 한개 내지 복수의 상기 영구자석편이 설치되어 이루는 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터.
제1항에 있어서, 상기 로우터 코어가 갖는 상기 복수의 개미홈 형상의 오목부의 각각은 상기 회전축심에 대해서 소정의 경사를 가지고 축방향으로 연장설치된 직선홈으로 되며, 그 경사를 가진 직선홈으로 이루는 오목부내에 축방향으로 복수의 상기 영구자석편이 설치되어 이루는 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터.
제1항에 있어서,상기 로우터 코어가 갖는 상기 복수의 개미홈 형상의 오목부의 각각은 상기 회전축심에 대해서 소정의 경사를 갖고 축방향으로 연장 설치된 소정길이의 복수의 부분 직선홈을, 복수의 위치에서 그 회전축심에 관해서 원주방향으로 소정의 어긋난 각을 설치하고 연속 설치한 비직선홈으로 이루며, 그 비직선홈으로 이루는 오목부내에 축방향으로 복수의 상기 영구자석편이 설치되어 이루는 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터.
제1항에 있어서, 상기 로우터 코어가 갖는 상기 복수의 개미홈 형상의 오목부의 각각은 상기 회전축심과 평행으로 축방향으로 연장설치된 소정길이의 복수의 부분 직선홈을 복수 위치에서 그 회전축심에 관해서 원주방향으로 소정의 어긋난 각을 설치해서 연속설치된 비직선홈으로 이루며, 이 비직선홈으로 이루는 오목부내에 축방향으로 복수의 상기 영구자석편이 설치되어 이루는 것을 특징으로 하는동기 회전기의 로우터.
고정자(10)의 내주에 회전가능하게 배치되고, 실질적으로 원통형의 로우터 코어(23)의 표면에 부착 고정된 복수의 영구자석편(25,125)을 갖는 동기 회전기의 로우터(20)의 제조 방법에 있어서, 로우터(20)의 회전축심에 대해서 수직인 평면과 평행인 평면을 축방향의 양단면에 가지며, 그 양단면의 각각에 교차되는 양측면(27a, 27b; 127a, 127b)은 상기 로우터 코어(23)의 외주를 따르는 만곡 상하부면(26a, 26b)의 상부면측에서 하부면측으로 끝이 넓은 테이퍼면을 형성하도록 실질적으로 다각형의 영구자석편에 의해, 상기 각 영구자석편(25, 125)을 형성하고, 상기 원통형의 로우터 코어(23)의 표면에 상기 각 영구자석편을 하부면측으로 부터의 래디얼 방향으로 떨어지는 뚜껑식으로 설치했을때, 상기 영구자석편의 상기 테이퍼 측면(27a, 27b; 127a, 127b)이 유동 삽입되는 끝이 넓은 테이퍼 측벽면(26b, 26c)을 양측으로 갖는 축방향으로 연장되는 대략 개미홈 형상의 오목부(26, 126)를 원주방향으로 소정의 간격으로 복수개 형성하고 또한, 상기 각 자석편(25,125)을 로우터 코어(23)의 각 오목부(26,126)에 설치후에 상기 각 자석편의 양 테이퍼측면(27a, 27b; 127a, 127b)과 상기 오목부(26, 126)의 양 테이퍼 측벽면(26b, 26c)과의 유돈 간극중에 접착제를 주입, 충전하고, 상기 접착제를 경화시켜서 그 접착제의 쐐기층(30)을 형성하고, 이것으로 상기 접착제의 쐐기층(30)이 상기 각 영구자석편의 상기 로우터 코어의 표면으로부터의 박리, 이탈을 저지하도록 되는 제조 단계를 포함하여 이루는것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 각 영구자석편의 하부면과 상기 로우터 코어의 오목부의 저부면과의 사이에도 접착제를 도포하고, 상기 접착제의 경화층을 영구자석편의 하부면과 오목부의 저부면과의 사이에 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 동기 회전기의 로우터의 제조방법.