KR0168203B1

KR0168203B1 - 영구자석형 로터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR0168203B1
Application number: KR1019950024077A
Authority: KR
Inventors: 장낙영; 한문규; 송재욱; 김호상; 이효정; 송하성
Original assignee: 이우복; 사단법인고등기술연구원연구조합
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR970012815A

Abstract

고속회전중에도 미끄러짐이 발생하지 않으며, 각 자석 간의 공간을 항상 일정하게 유지함과 동시에 로터에 자석을 용이하게 고정할 수 있는 영구자석형 로터 및 그 제조방법은 원형의 규소강판을 적층하여 원통형 로터 코어를 형성하는 단계와, 접착제에 의해 상기 원통형 로터 코어의 외주면에 일정한 간격을 두고 다수의 자석을 부착하는 단계와, 자석 간에 형성된 공간부에는 상기 자석 보다 약간 큰 두께를 지니며, 상기 원통형 로터 코어 및 자석과 대략 동일한 길이를 갖는 스페이서를 배치하는 단계와, 자석 및 상기 스페이서 외측에 원통형 쉘을 조립하는 단계와, 원통형 쉘의 양 단부에 인접하게 형성된 고정홈에 원형링을 끼우는 단계로 이루어져 있다.

Description

영구자석형 로터 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따라 제조된 영구자석형 로터의 분해사시도.

제2도는 본 발명에 따라 제조된 영구자석형 로터의 조립상태를 나타내는 정면도.

제3도는 제2도에서 선 A-A를 따라 취한 단면도.

제4도는 종래의 영구자석형 로터를 보인 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 로터 코어 11,12,13 : 자석

14,15,16 : 스페이서 20 : 원통형 쉘

22,23 : 고정홈 24,26 : 원형링

본 발명은 영구자석형 로터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 로터의 고속 회전시 발생되는 자석의 미끄러짐을 방지하고, 각 자석 간의 공간을 항상 일정하게 유지시킴과 동시에 자석을 로터에 고정하는데 있어서의 생산성의 향상 및 원가절감을 꾀할 수 있는 영구자석형 로터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

영구자석형 로터를 제조하는 방법에 있어서, 자석을 로터 코어에 부착 유지시키는 종래의 방법으로는 자석을 로터 코어에 정확하게 위치시킨 다음 접착제를 사용하여 고정시키는 방법과, 코팅된 와이어를 사용하여 부착된 자석을 일정한 장력하에 감싸서 부착하는 방법 및, 원통형쉘을 부착된 자석 바깥부에 끼워넣어 고속회전시의 자석의 이탈을 방지하는 방법이 있다. 여기에서, 원통형쉘을 사용하여 영구자석형 로터를 제조하는 방법으로는 제4도에 도시한 바와 같이, 1993년 8월 24일 허여된 미합중국 특허 제 5,237,737호에 개시된 것이 있으며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 이를 참고로 종래의 로터 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

상기 특허에 개시된 영구자석형 로터 제조방법은 회전축(120) 및, 그와 평행하며 반경방향 외측으로 연장되는 다수의 립(107,108,109)을 구비하는 원통형 로터 코어(112)를 형성하는 단계와; 상기 로터 코어(112)의 외주면상에 접착제를 제공하는 단계와; 상기 원통형 로터 코어(112)의 곡률반경과 거의 동일한 내부면을 갖는 자성 요소(122)을 형성하는 단계와; 상기 립(107,108,109)사이에 상기 자성 요소(122)를 배치하는 단계와; 접착제층을 가하는 단계와; 상기 자성 요소(122)가 부착된 상기 로터 코어(112)를 원통형 셀(116)내에 삽입하는 단계와; 상기 원통형 셀(116)의 상, 하에 엔드 플레이트(114,130)를 삽입한 후, 그의 이탈을 방지하도록 원통형셀(116)의 양 끝단을 오므리는 단계를 포함한다.

그러나 이러한 종래 영구자석형 로터의 제조방법에 의하면, 코어 양끝단에 원형 플레이트를 끼워 넣은 후, 외곽 원통 쉘의 끝 부위를 프레스 가공으로 구부려 이탈을 방지하는데, 이러한 경우 가공중에 주름이 생겨 불량품이 발생되는 한편, 로터의 고속회전 및 반복회전이나 정지 동작으로 인해 자석이 미끄러져 이탈될 우려가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명의 목적은 고속회전중에도 미끄러짐이 발생하지 않으며, 각 자석 간의 공간을 항상 일정하게 유지하는 영구자석형 로터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 두께가 다른 다수의 자석과 스페이서를 원통형 셀에 배치한 후, 접착제를 이용하여 로터에 자석을 용이하게 고정할 수 있는 영구자석형 로터의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적은 원통형 로터 코어와, 원통형 로터 코어의 외주면에 일정한 간격을 두고 배치되는 다수의 자석과, 자석 사이에 배치되는 다수의 스페이서와, 자석 및 스페이서의 외측에 조립되는 것으로, 상·하측 내벽에는 단부로부터 일정간격으로 이격되어 형성된 고정홈을 갖는 원통형 쉘과, 원통형 쉘의 고정홈에 삽입되는 원형링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 로터에 의해 달성된다.

상술한 본 발명의 다른 목적은 원형의 규소강판을 적층하여 원통형 로터 코어를 형성하는 단계와, 접착제에 의해 상기 원통형 로터 코어의 외주면에 일정한 간격을 두고 다수의 자석을 부착하는 단계와, 자석 간에 형성된 공간부에는 상기 자석 보다 약간 큰 두께를 지니며, 원통형 로터 코어 및 자석과 대략 동일한 길이를 갖는 스페이서를 배치하는 단계와, 자석 및 상기 스페이서 외측에 원통형 쉘을 조립하는 단계와, 원통형 쉘의 양 단부에 인접하게 형성된 고정홈에 원형링을 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 로터 제조방법에 의해 달성된다.

다음에는 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영구자석형 로터 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따라 제조된 영구자석형 로터의 분해 사시도이며, 제2도는 그의 조립상태를 나타내는 정면도이다.

먼저, 본 발명의 로터 제조방법에 따라 제조된 영구자석형 로터의 구성을 보면, 도시하지 않은 회전축에 장착되어 회전하는 원통형 로터 코어(10)와, 이 원통형 로터 코어(10)의 외주면에 부착되어 회전시 자장을 형성하는 다수의 자석(11,12,13)과, 각 자석(11,12,13)들 사이에 형성되는 공간부에 장착되는 다수의 스페이서(14,15,16)와, 이들 자석(11,12,13)과 스페이서(14,15,16)의 외부에 조립되는 원통형 쉘(20) 및, 이 원통형 쉘(20)의 양 끝단부에 인접하게 형성된 고정홈(22,23)에 체결되는 원형링(24,26)으로 이루어져 있다.

여기에서, 스페이서(14,15,16)는 자석(11,12,13)보다도 약 2% 정도 두껍게 형성하여 조립 후, 자석과 원통형 쉘과의 직접적인 마찰을 막아 자석의 마모를 방지하게 된다. 또한, 스페이서(14,15,16)의 전체 길이는 로터 코어(10) 및 자석(11,12,13)의 길이와 대략 동일하게 제조하는 것이 바람직하다. 또, 자석의 이탈을 방지하기 위해 제2도에 도시한 바와 같이, 원통형 쉘(20)의 양 단부에 인접하게 고정홈(22,23)을 형성한 다음, 2개의 원형링(24),(26)을 삽입하는 구조를 지닌다. 원형링(24),(26)은 제1도에 도시한 바와 같이, 탄성력을 지니며 일부가 개방된 형태를 취하여 조립시에는 이를 수축시킨 후에, 고정홈(22),(23)에 조립하며, 조립후에는 탄성력에 의해 팽창되므로써, 자석(11,12,13)의 이탈을 방지하게 된다. 또한, 스페이서(14,15,16)에 의해 자석(11,12,13)은 원통형 쉘(20)과 이격되어 설치되므로써, 직접 접촉되지 않게되어 마모를 방지할 수 있다.

다음에는 이러한 구성의 로터를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에서는 프레스의 용량을 감소시키고 재료절감을 위해 원형의 적층판을 가공한다. 이때, 적층된 각각의 코어는 축방향과 반경방향으로 일정한 치수와 간격을 유지하도록 한다. 이와 같이, 규소 강판을 프레스 가공한 다음 필요한 크기로 적층하여 원통형 로터 코어(10)를 형성한다. 다음 단계에서는 에폭시 계열의 접착제를 사용하여 자석(11,12,13)을 적층된 원통형 로터 코어(10)의 외주면에 일정한 간격을 두고 부착한다.

다음 단계에서는, 제3도에 확대 도시한 바와 같이, 자석(11)과 자석(13) 사이에 형성된 공간부에 이들 자석 보다 약간 두꺼운 스페이서(14)를 배치한 후, 미세한 빈 공간에 접착제(30)를 제공하여 견고히 부착한다. 그에 따라, 로터 코어(10)의 고속 회전운동에 따른 자석(11,12,13)의 미끄러짐을 방지함과 동시에 자석간의 간격을 일정하게 유지할 수 있게된다. 다음에, 자석(11,12,13) 및 스페이서(14,15,16) 외측에는 스테인레스 스틸과 같은 비자성체 재료로 만든 원통형 쉘(20)을 씌워 조립한다. 다음 단계에서는 고속 회전시 자석의 손상 등으로 발생하는 칩의 유입을 막기 위해 원통형 쉘(20)의 양 단부에 인접하게 형성된 고정홈(22,23)에 원형링(24),(26)을 끼워 조립을 완료한다. 이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 간격유지를 위한 스페이서를 사용하므로 재료비가 절감된다. 즉, 종래 기술에서는 적층할 규소강판의 자석간 간격유지를 위해 프레스 가공시 탭부위만 남기고 남은 부분은 버리게 되지만, 이러한 간격유지를 위한 스페이서를 자석과 자석 사이에 배치하므로 규소강판 재료의 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 프레스 가공면적의 감소로 인해 프레스 용량을 줄일 수 있으므로, 제조비용을 절감할 수 있다. 또, 종래에는 로터 코어의 양단부에 원형 플레이트를 끼워넣은 후, 외곽 원통 쉘의 끝부위를 프레스 가공하여 구부리게 되면, 가공부위에 주름이 생겨 불량품이 발생할 수도 있다. 그러나, 본 발명에서는 원형링을 삽입하므로 프레스 가공등이 불필요하므로 제조공정이 간단하게 된다.

Claims

원형통 로터 코어와, 상기 원통형 로터 코어의 외주면에 일정한 간격을 두고 배치되는 다수의 자석과, 상기 자석 사이에 배치되는 다수의 스페이서와, 상기 자석 및 상기 스페이서의 외측에 조립되는 것으로, 상·하측 내벽에는 단부로부터 일정간격으로 이격되어 형성된 고정홈을 갖는 원통형 쉘과, 상기 원통형 쉘의 고정홈에 삽입되는 원형링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 로터.
제1항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 자석 보다 약간 두껍게 형성되고, 상기 원통형 로터 코어 및 자석과는 대략 동일한 길이로 형성된 영구자석형 로터.
원형의 규소강판을 적층하여 원통형 로터 코어를 형성하는 단계와, 접착제에 의해 상기 원통형 로터 코어의 외주면에 일정한 간격을 두고 다수의 자석을 부착하는 단계와, 상기 자석 간에 형성된 공간부에는 상기 자석 보다 약간 큰 두께를 지니며, 상기 원통형 로터 코어 및 자석과 대략 동일한 길이를 갖는 스페이서를 배치하는 단계와, 상기 자석 및 상기 스페이서 외측에 원통형 쉘을 조립하는 단계와, 상기 원통형 쉘의 양 단부에 인접하게 형성된 고정홈에 원형링을 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 로터 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 스페이서의 배치단계는 상기 자석과 상기 스페이서 간에 생기는 틈새에 접착제를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.