KR100250774B1 - 영구자석형 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석형 전동기에 관한 것으로서, 특히 회전자코어에 고정되는 영구자석이 이탈되는 것을 방지하도록 설치되는 바인더에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서, 상기 바인더(30)는 성형되어 상기 회전자코어(11)와 상기 영구자석(17)의 외주면에 긴밀하게 접촉되도록 열박음된 것을 특징으로 한다. 또한, 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서, 상기 바인더(30)는 상기 영구자석(17)이 임시 고정된 회전자코어(11)의 외주면에 소정의 두께를 갖도록 금형된 것을 특징으로 한다. 이에 따른 본 발명에 의하면, 영구자석을 고정하는 바인더를 성형하여 열박음하거나, 회전자코어의 외주에 직접 금형틀을 세워 금형하는 구조이므로, 종래 강판의 바인더를 감아 용접하는 방법보다 작업성이 향상되는 효과가 있다.

Description

영구자석형 전동기

본 발명은 영구자석형 전동기에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전자코어에 고정되는 영구자석이 이탈되는 것을 방지하도록 설치되는 바인더에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석형 전동기는 전기자코일 내에서 영구자석을 회전시킴으로써 교류 전류를 유기시키는 것으로, 그 일반적인 구성은 도 1을 참조하여 설명하는 다음과 같다.

도시된 바와 같이 하우징(1) 내부에는 다수겹의 강판이 적층되어 용접된 고정자코어(3)가 압입되어 있는 바, 상기 고정자코어(3)의 내주면 둘레에 형성된 다수의 슬롯에는 코일(5)이 권선되어 있다.

그리고, 상기 고정자코어(3)의 내부에는 구동수단에 일측이 연결된 회전축(7)이 관통하여 설치되는데, 상기 회전축(7)에는 외주면에 영구자석(9)이 부착된 회전자코어(11)가 압입되어 있다.

물론, 상기 고정자코어(3)에 권선된 코일(5)에는 외부로부터 유기된 직류전류가 흐르게되며, 그 내부에서 영구자석(9)이 회전함에 따라 자장이 형성되어 교류가 유기되는 것이다.

설명되지 않은 부호(13)은 회전 시의 균형을 유지시키기 위한 밸런서이고, 부호(15)는 냉각팬이다.

한편, 상기 회전축(7)에 결합된 회전자코어(11)와 영구자석(9)은 일체로 회전되는 회전체이기 때문에 원심력에 의해 영구자석이 이탈될 수 있다. 따라서 영구자석의 결합구조는 설계 시에 중요한 인자로 작용된다.

여기서, 상기 회전자코어에 영구자석이 부착된 종래의 구조를 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

회전자코어(11)의 외주면에는 일정 간격으로 다수의 슬롯(11a)이 형성되어 있는 바, 상기 슬롯(11a)을 제외한 부분의 외주면에는 그 너비에 맞도록 영구자석(9)이 각각 부착되어 상기 슬롯(11a)의 깊이를 상대적으로 깊게하고 있다. 그리고, 상기 슬롯(11a)에는 알루미늄재로 이루어진 쐐기(17)가 압입되어 상기 영구자석(9)과 어울려 원통형의 균일한 외주면을 이루고 있다.

여기에는 탄소섬유가 권선되어 있고, 그 위에 스테인레스 계통의 얇은 강판으로 이루어진 바인더(19)가 감겨 용접되어 영구자석(9)을 고정하고 있다.

상기 설명한 바와 같이 회전축에 영구자석을 고정하는 구조는 바인더를 감고 그 선단을 용접해야 하기 때문에 작업성이 나쁘다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 작업성을 간편하게 하면서도 영구자석을 견고하게 고정할 수 있는 바인더를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 영구자석형 전동기의 내부구조를 나타내는 단면도,

도 2는 도 1의 I - I선 단면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영구자석형 전동기의 회전자를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영구자석형 전동기의 회전자를 제작하는 방법을 나타내기 위한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

7 : 회전축 11 : 회전축

17 : 영구자석 30 : 바인더

40 : 금형틀 42 : 지그

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징은 영구자석을 고정하는 바인더를 금형 제작하여 열박음하는 데 있다.

이와 같은 특징을 구현하기 위한 본 고안의 구성은 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서, 상기 바인더는 원통형으로 제작된 일체형의 것이며, 상기 회전자코어와 상기 영구자석의 외주면에 긴밀하게 접촉되도록 열박음된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전자코어의 외주에는 다수의 슬롯이 형성되고, 상기 각각의 슬롯에는 영구자석이 소정 부분 돌출되게 삽입되며, 상기 바인더의 내주면에는 상기 영구자석의 돌출부분이 삽입되도록 이와 동일한 모양으로 다수의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 영구자석이 임시 고정된 회전자코어의 외부에 소정의 공간을 유지하도록 금형틀을 세우고, 그 공간 내에 쇳물을 부어 금형 제작하는 데 본 발명의 다른 특징이 있는 바,

이를 구현하기 위한 본 발명의 구성은 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서, 상기 바인더는 상기 영구자석이 임시 고정된 회전자코어의 외주면에 소정의 두께를 갖도록 금형된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 영구자석형 전동기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예 따른 영구자석형 전동기의 영구자석 고정 구조는 바인더를 금형 제작하여 회전자코어에 임시 고정된 영구자석을 고정하도록 이에 열박음 하는 바, 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

회전축(7)에 압입되는 회전자코어(11)의 외주면에는 소정 간격으로 다수의 슬롯이 형성되어 있고, 상기 슬롯에는 각각 영구자석(17)이 삽입된 상태로 반쯤 돌출되어 있다.

한편, 금형에 의해 일체로 제작된 바인더(30)는 내주면에 다수의 슬롯(32)이 형성되어 있는데, 상기 슬롯(32)은 상기 다수의 영구자석(17)이 긴밀하게 접촉되어 고정되도록 이와 동일한 모양의 단면을 갖는다.

이와 같이 일체로 성형된 바인더(30)에 회전자코어(11)를 길이 방향으로 강제 압입하는 바, 상기 회전자코어(11)에는 영구자석(17)이 임시 고정되어 있기 때문에 상온의 상태에서 강제 압입하게 되면 상기 영구자석(17)이 정위치에서 이탈되거나 파손될 우려가 있다. 따라서 상기 바인더(30)를 열가공한 상태에서 압입하면 쉽게 삽입할 수 있다.

이와 같이 압입한 상태에서 상기 바인더(30)가 냉각되면서 수축되어 영구자석(17)이 회전자코어(11)에 견고하게 고정되는 것이다.

한편, 영구자석이 임시 고정된 회전자코어의 외주면에 바인더를 금형 제작하는 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에 의한 영구자석 고정 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 회전자코어(11)에 영구자석(17)을 임시 고정한 상태에서 그 외측에 금형틀(40)을 세운다.

여기서, 상기 영구자석(17)은 임시 고정된 상태이기 때문에 그 위치가 변동되지 않도록 각각 지그(42)로 고정한다. 물론, 상기 지그(42)는 도시하지 않은 액튜에이터의 작동으로 신축 가능하게 되어있다.

이 상태에서 상기 금형틀(40)의 내측에 즉, 회전자코어(11)의 외측에 용융액을 주입하여 금형한다. 일정 시간 경과 후 용융액이 냉각되면 상기 지그(42)와 금형틀(40)을 해제한다.

이와 같이 금형이 완성되면 회전자코어(11)와 바인더(30)의 사이에 영구자석(17)이 견고하게 고정된다.

본 발명에 따른 영구자석형 전동기는 영구자석을 고정하는 바인더를 성형하여 열박음하거나, 회전자코어의 외주에 직접 금형틀을 세워 금형하는 구조이므로, 종래 강판의 바인더를 감아 용접하는 방법보다 작업성이 향상된다는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서,

   상기 바인더(30)는 성형되어 상기 회전자코어(11)와 상기 영구자석(17)의 외주면에 긴밀하게 접촉되도록 열박음된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전자코어(11)의 외주에는 다수의 슬롯이 형성되고,

   상기 각각의 슬롯에는 영구자석(17)이 소정 부분 돌출되게 삽입되며,

   상기 바인더(30)의 내주면에는 상기 영구자석(17)의 돌출부분이 삽입되도록 이와 동일한 모양으로 다수의 슬롯(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기
3. 코일이 권선된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어의 외주에 소정 간격으로 부착되는 다수의 영구자석과, 상기 다수의 영구자석을 회전자코어에 고정시키는 바인더를 포함하는 영구자석형 전동기에 있어서,

   상기 바인더(30)는 상기 영구자석(17)이 임시 고정된 회전자코어(11)의 외주면에 소정의 두께를 갖도록 금형된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기

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