KR100409178B1 - Rotor of Interior Permanent Magnet Type - Google Patents

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KR100409178B1
KR100409178B1 KR10-2001-0084142A KR20010084142A KR100409178B1 KR 100409178 B1 KR100409178 B1 KR 100409178B1 KR 20010084142 A KR20010084142 A KR 20010084142A KR 100409178 B1 KR100409178 B1 KR 100409178B1
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Abstract

본 발명은 치수 안정성이 높으면서 제조공정이 간단하고, 생산단가가 저렴하며 공극자속을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 영구자석 매입형 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a new type of permanent magnet embedded rotor capable of maximizing air gap flux while having high dimensional stability and simple manufacturing process, low production cost.

본 발명은 비자성체로 이루어지며 각각 동일한 형상과 대칭인 구조를 가지고 상/하부에 배치되는 원반형의 상부 및 하부 커버와, 각각 상기 상부 및 하부 커버의 동일 원주상의 외주부에 양단부가 지지되며 자극수에 대응하는 다수의 요크 블록과, 상기 다수의 요크 블록 사이에 삽입되어 요크 블록과 상부 및 하부 커버에 의해 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과, 상기 상부 및 하부 커버의 중앙부에 형성된 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is made of a non-magnetic material and has the same shape and symmetrical structure, respectively, and has a disc shaped upper and lower cover, and both ends are supported on the outer circumferential portion of the same circumference of the upper and lower covers, respectively. A plurality of yoke blocks corresponding to the plurality of yoke blocks, a plurality of plate-shaped permanent magnets inserted between the plurality of yoke blocks and corresponding to magnetic poles supported by the yoke blocks and the upper and lower covers, and formed at the center of the upper and lower covers. And a rotating shaft coupled to and supported by the through hole.

Description

영구자석 매입형 회전자{Rotor of Interior Permanent Magnet Type}Rotor of Interior Permanent Magnet Type

본 발명은 영구자석 매입형 회전자에 관한 것으로, 특히 치수 안정성이 높으면서 제조공정이 간단하고, 생산단가가 저렴하며 공극자속을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 영구자석 매입형 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a permanent magnet embedded rotor, and more particularly to a new type of permanent magnet embedded rotor capable of maximizing the dimensional stability and the manufacturing process is simple, low production cost and maximize the air gap flux.

일반적으로 브러시레스(Brushless) DC 모터에 사용되는 레디얼형 회전자 구조는 도 1 및 도 2와 같이 환형상으로 이루워진 원통형 자석(1)이나 다수의 세그먼트로 이루어진 C-형 자석(1a-1h)을 회전자 요크(2)의 외주상에 접착한 구조로 이루어져 있다. 원통형 자석(1)은 일체형으로 분할 착자방식으로 다수의 N극과 S극 자석이 교대로 형성되며, 미설명 부재번호 3은 축이다.In general, a radial rotor structure used in a brushless DC motor is a cylindrical magnet 1 formed in an annular shape as shown in FIGS. 1 and 2 or a C-shaped magnet 1a-1h including a plurality of segments. Is bonded to the outer circumference of the rotor yoke (2). The cylindrical magnet 1 is integrally formed with a plurality of N-pole and S-pole magnets alternately formed in a split magnetization manner, and the member No. 3 is an axis.

이러한 구조는 가전용 기기와 같은 일반 소형 전동기에서는 큰 문제가 되지 않으나 중, 대형 전동기의 경우에는 회전자 반경이 커짐에 따른 자석 무게의 증가로 인한 소정의 회전수 이상에서 원심력에 의한 분할편 자석의 이탈 및 파손 대책이 필요하였고 그 대안으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 영구자석 매입형 회전자 구조가 제안되어 적용을 넓히고 있다.This structure is not a big problem in general small electric motors such as home appliances, but in the case of medium and large electric motors, the magnet of the split piece magnet by centrifugal force at a predetermined rotation speed due to the increase in the magnet weight due to the increase of the rotor radius increases. A detachment and breakage countermeasure was required, and as an alternative, a permanent magnet embedded rotor structure as shown in FIGS. 3 and 4 has been proposed to expand its application.

즉, 도 3에 도시된 종래의 영구자석 매입형 회전자는 다수의 판형 영구자석(11)이 회전축(13)에 대하여 회전자 요크(12)의 외측에 원주방향을 따라 형성된 다수의 매입홈(14)에 매입된 구조를 가지며, 도 4에 도시된 회전자는 다수의 판형 영구자석(21)이 회전축(23)에 대하여 회전자 요크(22)의 외측에 축방향을 따라 형성된 다수의 매입홈(24)에 매입된 구조를 가지고 있다. 상기 회전자 요크(12,22)는 철계 요크 재료(규소 강판 및 얇은 철판)를 프레스를 사용하여 타발 성형한 후 적층시켜서 이루어진다.That is, the conventional permanent magnet embedded rotor shown in FIG. 3 includes a plurality of plate-shaped permanent magnets 11 having a plurality of embedded grooves 14 formed along the circumferential direction of the rotor yoke 12 with respect to the rotation axis 13. 4, the rotor shown in FIG. 4 has a plurality of plate-shaped permanent magnets 21 formed with a plurality of recessed grooves 24 formed along the axial direction on the outer side of the rotor yoke 22 with respect to the rotation axis 23. ) Has a structure embedded in The rotor yokes 12 and 22 are formed by punching and forming an iron yoke material (a silicon steel sheet and a thin iron sheet) using a press.

도 3 및 도 4에서 미설명 부재번호 15 및 25는 고정자 요크, 16 및 26은 고정자 코일을 가리킨다.In FIGS. 3 and 4, reference numerals 15 and 25 denote stator yokes and 16 and 26 denote stator coils.

하지만 이러한 종래의 영구자석 매입형 회전자의 경우에는 누설자속에 의한유효 공극자속의 감소로 비효율적인 자석 사용에 따른 비경제성과 금형제작의 어려움에 따른 제조원가 상승 등 또 다른 문제점을 안고 있다.However, in the case of the conventional permanent magnet embedded rotor, there are other problems, such as inefficiency due to inefficient magnet use and reduction in manufacturing cost due to difficulty in manufacturing a mold due to the reduction of effective void flux caused by leakage magnetic flux.

일반적으로 모터는 전자기적인 결합 관계로 출력특성이 하기 수학식 1과 같이 결정되어진다.In general, the motor has an electromagnetic coupling relationship, the output characteristics are determined as in Equation 1 below.

T = i × B × L × rT = i × B × L × r

여기서, T= 토크(torque), I= 전류, B= 자속밀도= Φg(공극자속), L= 도체길이, r= 회전반경이다.Where T = torque, I = current, B = magnetic flux density = Φg (void magnetic flux), L = conductor length, r = rotation radius.

상기 수학식 1에서 모터의 힘을 결정하는 토크(T)는 공극자속(Φg)에 비례함을 알 수 있고, 동일 체적의 영구자석에 대한 자기에너지의 이용효율을 높이기 위해서는 누설자속을 최소화하면서 경제성이 있는 회전자 구조가 필요하다.It can be seen that the torque (T) for determining the force of the motor in Equation 1 is proportional to the void magnetic flux (Φg), and in order to increase the efficiency of using magnetic energy for the permanent magnet of the same volume, the leakage flux is minimized and the economical efficiency is improved. This requires a rotor structure.

이하에 도 3 및 도 4에 도시된 종래의 영구자석 매입형 회전자 구조에서 모터의 출력에 기여하는 공극자속과 모터의 출력에 기여하지 않는 누설자속과의 관계를 수식적으로 분석한다.In the following permanent magnet embedded rotor structure shown in FIGS. 3 and 4, the relationship between the pore flux contributing to the output of the motor and the leakage flux not contributing to the output of the motor is analyzed.

Φm = Φg + Φi + ΦoΦm = Φg + Φi + Φo

여기서, Φg= 공극자속, Φi= 요크 내경부 누설자속, Φo= 요크 외경부 누설자속이다.Where? G = void magnetic flux,? I = yoke inner diameter leakage flux, and? O = yoke outer diameter leakage flux.

즉, 자석에서 발생하는 총 자속밀도(Φm)는 공극자속(Φg)과 요크 내경부 누설자속(Φi) 및 요크 외경부 누설자속(Φo)으로 나누어지며, 모터 설계의 핵심은공극자속(Φg)의 최대화를 위해 누설자속을 최소화시키는 것이라고 할 수 있다.That is, the total magnetic flux density (Φm) generated in the magnet is divided into the air gap magnetic flux (Φg), the yoke inner diameter leakage flux (Φi) and the yoke outer diameter leakage flux (Φo), and the core of the motor design is the air flux magnetic flux (Φg) It can be said to minimize the leakage flux to maximize the.

도 3 및 도 4에서 자속분포를 등가회로로 표시하면 도 5와 같이 표시할 수 있다. 도 5의 등가회로에서 기자력(Fm)은 자속밀도와 자기저항의 적에 비례하므로 하기의 수학식 3이 성립된다.3 and 4, the magnetic flux distribution may be displayed as an equivalent circuit, as shown in FIG. 5. In the equivalent circuit of FIG. 5, since the magnetomotive force Fm is proportional to the product of the magnetic flux density and the magnetoresistance, Equation 3 below is established.

Fm = Φi × RiFm = Φi × Ri

= Φo × Ro= Φo × Ro

= Φg × Rg= Φg × Rg

여기서, Ri 및 Ro= 요크 내/외경부의 등가자기저항, Rg= 공극부의 자기저항이다. 또한, 상기 자기저항(R)은 하기 수학식 4로 표현된다.Where Ri and Ro are equivalent magnetic resistances of the inner / outer diameters of the yoke and Rg is the magnetic resistance of the voids. In addition, the magnetoresistance R is represented by the following equation (4).

ℓ : 자로의 길이ℓ: length of vine

A : 자로의 단면적A: cross-sectional area

μ : 투자율(μ = μo× μr)μ: Permeability (μ = μ o × μ r )

μo: 공기 중의 투자율(상수)μ o : Permeability in air (constant)

μr: 비투자율μ r : specific permeability

상기 수학식 4로부터 일정한 기자력(Fm)에서는 자기저항(R)을 증가시켜야만 누설자속이 최소화될 수 있음을 알 수 있다.It can be seen from Equation 4 that the leakage magnetic flux can be minimized only by increasing the magnetoresistance R at a constant magnetomotive force Fm.

일반적으로 자석 요크 재질로 사용되는 철계의 비투자율(μr)은 공기에 비해 1000배 이상이므로, 공극의 자기저항(Rg)에 비해 철계 요크로의 자기저항(Ri, Ro)은 거의 무시할만한 저항값이다. 그 결과 도 3인 경우 Ri = Ro << Rg, 도 4인 경우 Ri < Ro << Rg이 되어 공극 유효 자속밀도보다 누설자속이 더 많아질 수밖에 없음을 보여준다.In general, the specific magnetic permeability (μ r) of iron-based iron used as a magnet yoke is 1000 times higher than that of air, so that the magnetic resistance (Ri, Ro) of iron-based yolk is almost negligible compared to the magnetic resistance (Rg) of the air gap. Value. As a result, in Fig. 3, Ri = Ro << Rg, and in Fig. 4, Ri <Ro << Rg, which shows that the leakage magnetic flux is inevitably larger than the effective void density.

바꾸어 말하면 도 3인 경우 Φg << Φi = Φo, 도 4인 경우 Φg << Φo < Φi가 된다. 즉, 공극자속(Φg)은 누설자속(Φo 및 Φi)에 비해 상대적으로 작게 되어 동일체적 영구자석의 자기에너지 이용률이 저하되어 비경제적이 된다.In other words, in FIG. 3, Φg << Φi = Φo, and in FIG. 4, Φg << Φo <Φi. That is, the void magnetic flux Φg is relatively smaller than the leakage magnetic fluxes Φo and Φi, so that the magnetic energy utilization rate of the same permanent magnet is lowered, which is uneconomical.

또한, 기자력에 기여하는 공극자속 보다 요크 내부 자속경로(누설자속) 에 의한 손실분이 더 크다고 볼 수 있다.In addition, the loss due to the magnetic flux path inside the yoke (leakage magnetic flux) is greater than the air gap magnetic flux.

예를 들어 도 3 및 도 4의 구조에서 단면적이 10mm×3mm의 자석을 사용할 경우 t= 0.5mm일 때 양측 1-2mm는 누설자속의 영향으로 손실분이 되어 실질적으로 50-60%의 기자력만 모터의 출력에 기여하게 되어 비경제적이었으며, 또한 토크를 키우기 위해 자극의 수를 다극화할수록 자속 경로 내의 누설자속의 손실이 증가하여 영구자석 매입형 자석의 효율성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.For example, in the structure of FIGS. 3 and 4, when a magnet having a cross section of 10 mm x 3 mm is used, when t = 0.5 mm, both sides 1-2 mm are lost due to the influence of leakage magnetic flux, so that only 50-60% of the magnetomotive force is substantially reduced. It is uneconomical to contribute to the output power of, and as the number of magnetic poles is increased to increase the torque, the loss of leakage flux in the magnetic flux path increases, resulting in a decrease in the efficiency of the permanent magnet embedded magnet.

또한, 도 3에 도시된 종래의 회전자에서 요크(12)는 자석(11)을 매입하기 위한 매입홈(14)과 매입홈(14) 사이의 폭(t)이 최소화시킬수록 누설자속의 손실이 적어지나 이 경우는 강도가 저하되므로 안전율을 고려하여 그리고 금형 제작상의 어려움을 고려하여 최소 t= 0.5mm를 유지하는 것이 필요하다.In addition, in the conventional rotor illustrated in FIG. 3, the yoke 12 has a loss of leakage flux as the width t between the embedding groove 14 and the embedding groove 14 for embedding the magnet 11 is minimized. In this case, the strength is lowered. Therefore, it is necessary to maintain at least t = 0.5 mm in consideration of safety factor and difficulty in mold making.

더욱이, 도 4에 도시된 종래의 회전자에서 요크(22)는 자석(21)을 매입하기 위한 매입홈(24)과 회전축(23) 사이의 연결부가 최소화시킬수록 손실이 적어지나 이 경우는 고속 회전시에 원심력에 의해 연결부가 파괴되는 현상이 발생할 수 있다.Furthermore, in the conventional rotor shown in FIG. 4, the yoke 22 has less loss as the connection portion between the embedding groove 24 and the rotating shaft 23 for embedding the magnet 21 is reduced, but in this case, high speed The phenomenon that the connection part is broken by centrifugal force during rotation may occur.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 철계 자속경로 대신 에어갭(air gap)으로 전환시킴에 의해 자속경로 내의 누설자속에 대한 자기저항을 최대화시킨 구조를 채용하여 누설자속을 최소화하고, 모터의 출력에 기여하는 유효 공극자속을 극대화함에 의해 모터 출력의 향상을 도모할 수 있는 새로운 형태의 영구자석 매입형 회전자를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its object is to adopt a structure that maximizes the magnetic resistance to leakage flux in the magnetic flux path by switching to an air gap instead of the iron-based magnetic flux path It is to provide a new type of permanent magnet embedded rotor that can improve the motor output by minimizing the leakage flux and maximizing the effective air gap flux that contributes to the motor output.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전체 회전자의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선과 동시에 재료이용률이 높아 원가 절감을 기할 수 있는 영구자석 매입형 회전자를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a permanent magnet-embedded rotor that can minimize the weight of the entire rotor to realize a low inertia moment to improve the maneuverability and at the same time reduce the cost of high material utilization.

더욱이, 본 발명의 또 다른 목적은 철계 분말야금방법에 의해 요크를 성형하므로 치수 안정성, 내식성이 우수하며, 대칭인 구조를 사용하고 있으므로 금형 제작비용의 절감과 조립공정의 단순화, 균일화로 제품단가를 최소화시킬 수 있는 영구자석 매입형 회전자를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to form the yoke by the iron powder metallurgy method, it is excellent in dimensional stability, corrosion resistance, and symmetrical structure to reduce the production cost of the mold, simplifying the assembly process, uniformity To provide a permanent magnet embedded rotor that can be minimized.

도 1은 종래의 브러시레스 DC 모터에 사용되는 일체형 자석으로 이루어진 회전자 구조를 보여주는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a rotor structure made of an integrated magnet used in a conventional brushless DC motor;

도 2는 종래의 브러시레스 DC 모터에 사용되는 분할형 자석으로 이루어진 회전자 구조를 보여주는 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a rotor structure consisting of a split magnet used in a conventional brushless DC motor,

도 3은 종래의 대표적인 영구자석 매입형 회전자 구조를 보여주는 단면도,3 is a cross-sectional view showing a typical permanent magnet embedded rotor structure,

도 4는 다른 종래의 대표적인 영구자석 매입형 회전자 구조를 보여주는 단면도,4 is a cross-sectional view showing another conventional representative permanent magnet embedded rotor structure,

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 종래의 영구자석 매입형 회전자 구조에서 자속분포에 대한 등가회로,5 is an equivalent circuit for magnetic flux distribution in the conventional permanent magnet embedded rotor structure shown in FIGS. 3 and 4;

도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제1실시예의 회전자에 대한 상부 커버를 제거한 상태의 평면도, 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도 및 분해 사시도,Figures 6a to 6c are respectively a plan view of the upper cover for the rotor of the first preferred embodiment according to the present invention with the top cover removed, line VI-VI cross-sectional view and exploded perspective view of Figure 6a,

도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제2실시예 회전자에 대한 하부 요크의 평면도, 도 7a의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도 및 분해 사시도,7A to 7C are respectively a plan view of a lower yoke for the second preferred embodiment rotor according to the present invention, a sectional view taken along line X-ray of Fig. 7A, and an exploded perspective view;

도 8a 내지 도 8c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제3실시예 회전자에 대한 하부 요크의 평면도, 도 8a의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도 및 분해 사시도,8A to 8C are respectively a plan view of a lower yoke for a third preferred embodiment rotor according to the present invention, a sectional view taken along line X-ray of Fig. 8A, and an exploded perspective view;

도 9a 내지 도 9d는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제4실시예의 회전자에 대한 평면도, 도 9a의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도, 분해 사시도 및 조립 사시도이다.9A to 9D are respectively a plan view, a sectional view taken along line X-ray of Fig. 9A, an exploded perspective view, and an assembled perspective view of a rotor of a fourth preferred embodiment according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *

10 ; 고정자 30,40,50,60 ; 회전자10; Stator 30,40,50,60; Rotor

31,34 ; 커버 31a,43a ; 몸체31,34; Cover 31a, 43a; Body

31b,31e,34b,34e,41e,44e,41f,44f,51e,54e,61g,64g ; 관통구멍31b, 31e, 34b, 34e, 41e, 44e, 41f, 44f, 51e, 54e, 61g, 64g; Through hole

31c,34c ; 가이드부 32a ; 블록 몸체31c, 34c; Guide portion 32a; Block body

31d,34d,41d,44d,51d,54d,61e,64e ; 보스31d, 34d, 41d, 44d, 51d, 54d, 61e, 64e; boss

32,51a,54a,61a-61d,64a-64d ; 요크 블록32,51a, 54a, 61a-61d, 64a-64d; York block

32b,32c ; 결합돌기 32d,51b,51c,54b,54c,66,67 ; 돌기32b, 32c; Engaging projections 32d, 51b, 51c, 54b, 54c, 66, 67; spin

33,43,54,63a-63h ; 영구자석 35,45,55,65 ; 회전축33,43,54,63a-63h; Permanent magnets 35,45,55,65; Axis of rotation

41,44,51,54,61,64 ; 상/하부 요크 41a,44a ; 내통41,44,51,54,61,64; Upper and lower yokes 41a, 44a; Inner tube

41b,44b ; 외통 41c,44c ; 연결부41b, 44b; Outer cylinder 41c, 44c; Connection

41g,44g,51g,54g ; 림 41h,44h ; 절개부41g, 44g, 51g, 54g; Rim 41h, 44h; Incision

61f,64f ; 연결판61f, 64f; Connecting plate

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비자성체로 이루어지며 각각 동일한 형상과 대칭인 구조를 가지고 상/하부에 배치되는 원반형의 상부 및 하부 커버와, 각각 상기 상부 및 하부 커버의 동일 원주상의 외주부에 양단부가 지지되며 자극수에 대응하는 다수의 요크 블록과, 상기 다수의 요크 블록 사이에 삽입되어 요크 블록과 상부 및 하부 커버에 의해 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과, 상기 상부 및 하부 커버의 중앙부에 형성된 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is made of a non-magnetic material and has a structure that is the same shape and symmetrical, respectively, and has a disk-shaped upper and lower cover, and the same circumferential shape of the upper and lower cover, respectively. A plurality of yoke blocks supported at both ends of the outer periphery and corresponding to the number of magnetic poles, a plurality of plate-shaped permanent magnets inserted between the plurality of yoke blocks and corresponding to the number of magnetic poles supported by the yoke block and the upper and lower covers; It provides a permanent magnet embedded rotor, characterized in that consisting of a rotating shaft coupled to and supported by a through hole formed in the central portion of the upper and lower covers.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하는 다각형의 내통 및 외통을 구비하며 내통과 외통 사이에 길이방향으로 형성된 다수의 관통구멍을 갖는 상부 및 하부 요크와, 상기 상부 및 하부 요크의 관통구멍을 통하여 삽입되어 내통과 외통 사이에 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과, 상기 상부 및 하부 요크의 중앙부에 형성된 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되며, 상기 외통은 영구자석들 사이의 공간부분에 대응하는 부분이 인위적으로 절개되어, 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자를 제공한다.According to another feature of the invention, the present invention has a top and bottom yoke having a polygonal inner cylinder and the outer cylinder corresponding to the number of magnetic poles in the vertical symmetric structure and having a plurality of through holes formed in the longitudinal direction between the inner cylinder and the outer cylinder; A plurality of plate-shaped permanent magnets inserted through the through-holes of the upper and lower yokes to correspond to the number of magnetic poles supported between the inner and outer cylinders, and a rotating shaft coupled to and supported by the through-holes of the bosses formed in the centers of the upper and lower yokes. The outer cylinder is formed by artificially incised portions corresponding to the space between the permanent magnets, thereby maximizing the air gap magnetic flux (Φg) by forming an artificial air gap in the magnetic path of both ends of the permanent magnets Provide a permanent magnet embedded rotor.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하여 분할된 다수의 요크 블록과 각 요크 블록으로부터 중앙부로 연장되어 형성된 보스를 구비한 상부 및 하부 요크와, 상기 상부 및 하부 요크의 다수의 요크 블록 사이에 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과, 상기 상부 및 하부 요크의 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되며, 상기 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자를 제공한다.According to another feature of the invention, the present invention is a top and bottom yoke having a plurality of yoke blocks divided in correspondence to the number of magnetic poles in the vertical symmetry structure and the boss formed extending from the yoke block to the center portion, and the upper and It consists of a plurality of plate-shaped permanent magnets corresponding to the number of magnetic poles supported between the plurality of yoke blocks of the lower yoke, and a rotating shaft coupled to and supported by the through-holes of the boss of the upper and lower yoke, the magnetic of both ends of the permanent magnet By providing an artificial air gap in the path provides a permanent magnet embedded rotor, characterized in that to maximize the air gap magnetic flux (Φg).

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 서로 동일한 구조를 이루며 각각 자극수의 1/2개의 요크 블록이 원호형 대 형상으로 배치되고 제1 및 제2 연결수단에 의해 중앙부에 위치한 제1 및 제2 보스에 연결되며 서로 어긋남 결합하여 회전자 요크를 형성하는 제1 및 제2 요크와, 상기 제1 및 제2 요크의 각각의 요크 블록 사이에 지지되며 자극수에 대응한 판형 영구자석과, 상기 제1 및 제2 요크의 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전자의 회전축으로 구성되며, 상기 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자를 제공한다.According to another feature of the present invention, the present invention has the same structure as each other, and each of the first and second yoke blocks of the number of magnetic poles is arranged in an arc-shaped shape and positioned at the center by first and second connecting means. First and second yokes connected to the two bosses and coupled to each other to form a rotor yoke, a plate-shaped permanent magnet supported between the respective yoke blocks of the first and second yokes and corresponding to the number of magnetic poles; It consists of a rotating shaft of the rotor coupled to and supported by the through holes of the boss of the first and second yoke, by maximizing the void flux (Φg) by forming an artificial air gap in the magnetic path of both ends of the permanent magnet A permanent magnet embedded rotor is provided.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 철계 자속경로 대신 에어갭(air gap)으로 전환시킴에 의해 자속경로 내의 누설자속에 대한 자기저항을 최대화시킨 구조를 채용하여 누설자속을 최소화하고, 모터의 출력에 기여하는 유효 공극자속을 극대화함에 의해 모터 출력의 향상을 도모할 수 있다.As described above, the present invention employs a structure in which the magnetic resistance to leakage magnetic flux in the magnetic flux path is maximized by switching to an air gap instead of the iron magnetic flux path, thereby minimizing leakage magnetic flux and contributing to the output of the motor. The motor output can be improved by maximizing the effective air gap flux.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 종래기술의 문제점들을 개선하기 위한 방법으로 누설자속(Φo,Φi)을 최소화시키고 공극자속(Φg)을 극대화시킬 수 있는 방법으로서 누설자속 발생부분을 철계 자속경로 대신 에어갭(공간)으로 전환시킴에 의해 자속경로 내의 누설자속에 대한 자기저항(Ri,Ro)을 최대화시킨 구조를 채용하였다.The present invention is a method for minimizing leakage flux (Φo, Φi) and maximizing void flux (Φg) as a method to improve the problems of the prior art as the air gap (space) instead of the iron magnetic flux path By switching, the structure that maximizes the magnetoresistance (Ri, Ro) to the leakage magnetic flux in the magnetic flux path is adopted.

첨부된 도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제1실시예의 회전자에 대한 상부 커버를 제거한 상태의 평면도, 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도 및 분해 사시도이다.6A to 6C are respectively a plan view of the upper cover of the rotor of the first preferred embodiment according to the present invention with the top cover removed, a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 6A, and an exploded perspective view.

본 발명에 따른 제1실시예의 회전자(30)는 크게 상부 및 하부 커버(31,34)와, 각각 상기 상부 및 하부 커버(31,34)의 동일 원주상의 외주부에 양단부가 지지되며 자극수에 대응하는 다수의 요크 블록(32)과, 상기 다수의 요크 블록(32) 사이에 삽입되어 요크 블록(32)과 상부 및 하부 커버(31,34)에 의해 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석(33)과, 상기 상부 및 하부 커버(31,34)의 중앙부에 형성된 관통구멍(31e,34e)에 결합되어 지지되는 회전자의 회전축(35)으로 구성된다.The rotor 30 of the first embodiment according to the present invention is largely supported at both ends of the upper and lower covers 31 and 34, and on the outer circumference of the same circumference of the upper and lower covers 31 and 34, respectively. A plurality of yoke blocks 32 corresponding to the plurality of yoke blocks and a plurality of yoke blocks 32 inserted between the plurality of yoke blocks 32 and corresponding to the number of magnetic poles supported by the yoke blocks 32 and the upper and lower covers 31 and 34. It consists of a plate-shaped permanent magnet 33 and a rotating shaft 35 of the rotor coupled to and supported by the through holes 31e and 34e formed at the centers of the upper and lower covers 31 and 34.

상기 다수의 요크 블록(32)은 각각 자극수에 따라 설정되는 소정의 원호각과 소정의 길이를 갖는 원호형 대형상의 블록 몸체(32a)와, 블록 몸체(32a)의 상/하부면에 돌출된 적어도 한쌍 이상의 결합돌기(32b,32c)로 이루어져 있다. 상기 각 요크 블록(32)의 외주부분 양측 단부에는 요크 블록들(32) 사이에 지지된 판형 영구자석(33)이 원심력에 의해 이탈되는 것을 저지하기 위한 돌기(32d)가 길이방향을 따라 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 요크 블록(32)은 바람직하게는 철(Fe)계 분말야금 방법을 사용하여 성형된다.The plurality of yoke blocks 32 each have a circular arc-shaped block body 32a having a predetermined arc angle and a predetermined length set according to the number of magnetic poles, and protrude on upper and lower surfaces of the block body 32a. It consists of at least one pair of coupling protrusions 32b and 32c. At both ends of the outer circumferential portion of each yoke block 32, projections 32d are formed along the longitudinal direction to prevent the plate-shaped permanent magnet 33 supported between the yoke blocks 32 from being separated by centrifugal force. It is desirable to have. The yoke block 32 is preferably molded using an iron (Fe) -based powder metallurgy method.

상기 상부 및 하부 커버(31,34)는 동일한 형상과 대칭인 구조를 가지고 상/하부에 배치되어 요크 블록(32)을 일정한 간격으로 지지하도록 상부와 하부에 각각자극수에 대응하는 예를들어, 8개의 관통구멍(31b,34b)이 외주부를 따라 형성되어 요크 블록(32)의 결합돌기(32b,32c)가 삽입되는 디스크형 몸체(31a,34a)와, 상기 몸체(31a,34a) 각각의 내측에 지지되는 다수의 요크 블록(32)과 영구자석(33)의 내주부를 축으로부터 동일한 거리에 위치 설정되도록 돌출된 가이드부(31c,34c)와, 중앙부의 관통구멍(31e,34e)에 지지되는 회전축(35)을 지지하기 위한 보스(31d,34d)로 구성되며, 상기 몸체몸체(31a,34a)와, 가이드부(31c,34c)와, 보스(31d,34d)는 비자성체인 Al을 사용한 다이캐스팅 방법으로 일체로 성형된다.For example, the upper and lower covers 31 and 34 have the same shape and symmetrical structure and are disposed on the upper and lower sides, respectively, to correspond to the number of magnetic poles in the upper and lower portions so as to support the yoke blocks 32 at regular intervals. Eight through holes 31b and 34b are formed along the outer circumferential portion thereof, and the disc-shaped bodies 31a and 34a into which the engaging projections 32b and 32c of the yoke block 32 are inserted, respectively, and each of the bodies 31a and 34a. The inner periphery of the plurality of yoke blocks 32 and the permanent magnets 33 supported on the inside are guided to the guide parts 31c and 34c protrudingly positioned at the same distance from the shaft, and the through holes 31e and 34e in the center part. It is composed of bosses (31d, 34d) for supporting the rotating shaft 35 is supported, the body body (31a, 34a), the guide portion (31c, 34c), the boss (31d, 34d) is a non-magnetic Al It is molded integrally by the die casting method using.

이 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 회전자(rotor)(30)에서는 도 4에 도시된 종래 예와 동일한 방식으로 고정자(stator)(10)와의 사이에 자기경로를 형성하도록 상기 자극수에 대응하는 판형 영구자석(33)은 요크 블록(32)이 교대로 N극과 S극으로 설정되도록 각 요크 블록(32)에 대하여 양측에 동일한 극성이 배치된다.In this case, in the rotor 30 according to the first embodiment of the present invention, a magnetic path is formed between the stator 10 and the stator 10 in the same manner as the conventional example shown in FIG. The corresponding plate-shaped permanent magnet 33 has the same polarity on both sides with respect to each yoke block 32 such that the yoke blocks 32 are alternately set to the N pole and the S pole.

상기한 구조로 조립된 제1실시예에 따른 회전자(30)는 요크 블록(32) 사이에 매입된 각 영구자석(33) 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭(공간)을 형성하도록 회전자 요크를 분할하여 형성하였다.The rotor 30 according to the first embodiment assembled in the above structure has a rotor yoke to form an artificial air gap (space) in the magnetic path of each end of the permanent magnet 33 embedded between the yoke blocks 32. Was formed by dividing.

그 결과 요크 내경부 및 외경부 누설자속(Φi,Φo)은 에어갭을 통하여 형성되므로 요크 내/외경부의 자기저항(Ri, Ro)이 회전자 요크와 고정자(10) 사이의 자기경로상에 형성되는 공극 자기저항(Rg) 보다 상대적으로 커져서, 공극자속(Φg)도 누설자속(Φi,Φo) 보다 상대적으로 크게 된다.As a result, the yoke inner and outer diameter leakage fluxes Φ i and Φ o are formed through the air gap, so that the magnetoresistance Ri and Ro of the yoke inner and outer diameter parts are formed on the magnetic path between the rotor yoke and the stator 10. It becomes relatively larger than the pore magnetoresistance Rg, so that the pore magnetic flux Φ g also becomes larger than the leakage magnetic flux phi i and phi o.

결국 Φo = Φi << Φg가 되므로 공극자속(Φg)의 극대화를 도모할 수 있다.As a result, Φo = Φi << Φg, so that the void flux (Φg) can be maximized.

또한, 제1실시예의 회전자(30)는 상부 및 하부 커버(31,34)가 회전축(35)과연계하여 요크 블록(32)과 영구자석(33)을 지지하는 데 필요한 최소한의 구조만을 채용하고 중앙부의 공간부분을 제거한 구조로 설계되었다. 그 결과 전체 회전자(30)의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선된다.In addition, the rotor 30 of the first embodiment employs only the minimum structure necessary for the upper and lower covers 31 and 34 to support the yoke block 32 and the permanent magnet 33 in connection with the rotation shaft 35. It is designed to remove the space part of the center. As a result, the weight of the entire rotor 30 is minimized to realize a low moment of inertia, thereby improving maneuverability.

제1실시예는 철계 분말야금방법에 의해 요크를 성형하므로 적층 프레스(press) 방법으로 성형되는 제품(타발시에 버어에 의해 치수 불균일이 발생함)에 비하여 치수 안정성이 우수하며, 또한 철계 분말야금 제품이므로 열처리를 하는 경우 적층 프레스 제품에 비해 부식이 적어진다. 철계 분말야금방법에 의한 요크 성형은 적층 프레스 금형비의 10-20% 정도의 상대적으로 매우 저렴한 비용으로 제조 가능하다.In the first embodiment, since the yoke is formed by the iron powder metallurgy method, the dimensional stability is superior to the product formed by the lamination press method (the dimensional unevenness occurs due to the burr when it is punched out), and the iron powder metallurgy is also used. As it is a product, when heat treatment, corrosion is less than that of laminated press product. Yoke molding by the iron powder metallurgy method can be produced at a relatively very low cost of about 10-20% of the laminated press die ratio.

도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제2실시예 회전자의 하부 요크에 대한 평면도, 도 7a의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도 및 분해 사시도를 나타낸다.7A to 7C show, respectively, a plan view of the lower yoke of the preferred embodiment rotor according to the present invention, the sectional view taken along line X-ray of Fig. 7A, and an exploded perspective view.

제2실시예의 회전자(40)는 크게 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하는 다수의 관통구멍(41f)과 다각형의 내통 및 외통을 갖는 상부 및 하부 요크(41,44)와, 상기 상부 및 하부 요크(41,44)에 의해 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석(43)과, 상기 상부 및 하부 요크(41,44)의 중앙부에 형성된 보스(41d,44d)의 관통구멍(41e,44e)에 결합되어 지지되는 회전자의 회전축(45)으로 구성된다.The rotor 40 of the second embodiment has an upper and lower yoke 41 and 44 having a plurality of through-holes 41f corresponding to the number of magnetic poles and polygonal inner and outer cylinders having a large symmetrical structure, and the upper and lower portions. A plurality of plate-shaped permanent magnets 43 corresponding to the number of magnetic poles supported by the yokes 41 and 44, and through holes 41e of the bosses 41d and 44d formed at the center of the upper and lower yokes 41 and 44, respectively. And a rotating shaft 45 of the rotor that is coupled to and supported by 44e.

상기 상부 및 하부 요크(41,44)는 각각 자극수에 대응한 다각형, 예를들어 8각형의 내통(41a,44a)과, 상기 내통(41a,44a)의 8개 외향면과 일정한 거리를 두고 대향하며 평행한 내주면과 곡면의 외주면을 갖는 외통(41b,44b)과, 상기 내통(41a,44a)과 외통(41b,44b)의 상측 또는 하측에서 자극수에 대응한 수로 축방향을 따라 연결하여 자석 삽입용 다수의 관통구멍(41f,44f)을 형성하는 다수의 연결부(41c,44c)와, 상기 다수의 연결부(41c,44c)와 회전축(45)을 지지하기 위한 보스(41d,44d)를 연결하기 위하여 다수의 연결부(41c,44c)로부터 축방향을 따라 연장된 다수의 림(41g,44g)으로 구성되어 있다.The upper and lower yokes 41 and 44 are respectively spaced apart from the polygons corresponding to the number of magnetic poles, for example, octagonal inner cylinders 41a and 44a and eight outward surfaces of the inner cylinders 41a and 44a. Outer cylinders 41b and 44b having opposite and parallel inner and peripheral surfaces and curved outer circumferential surfaces, and the inner and outer cylinders 41a and 44a and the outer and outer cylinders 41b and 44b, respectively, are connected along the axial direction with a channel corresponding to the number of magnetic poles. A plurality of connecting portions 41c and 44c forming a plurality of through holes 41f and 44f for magnet insertion, and bosses 41d and 44d for supporting the plurality of connecting portions 41c and 44c and the rotating shaft 45, respectively. It is composed of a plurality of rims 41g and 44g extending in the axial direction from the plurality of connecting portions 41c and 44c for connection.

상기 요크 블록(41,44)은 바람직하게는 철(Fe)계 분말야금 방법을 사용하여 성형된다.The yoke blocks 41 and 44 are preferably molded using an iron (Fe) -based powder metallurgy method.

상기 자극수에 대응하는 판형 영구자석(43)은 조립된 상부 및 하부 요크(41,44)의 다수의 관통구멍(41f,44f)을 통하여 내통(41a)과 외통(44a) 사이에 삽입 고정되며, 이 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 회전자(40)에서는 도 3에 도시된 종래 예와 동일한 방식으로 고정자(10)와의 사이에 자기경로를 형성하도록 다각형 내통(41a,44a)의 각면이 교대의 극성으로 설정되도록 삽입되는 영구자석(43)은 N극과 S극의 극면이 교대로 되어 배치된다. 상기 판형 영구자석(43)의 길이는 상부 및 하부 요크(41,44)의 길이의 합과 동일하게 설정된다.The plate-shaped permanent magnet 43 corresponding to the magnetic pole water is inserted and fixed between the inner cylinder 41a and the outer cylinder 44a through the plurality of through holes 41f and 44f of the assembled upper and lower yokes 41 and 44. In this case, in the rotor 40 according to the second embodiment of the present invention, each surface of the polygonal inner cylinders 41a and 44a to form a magnetic path between the stator 10 in the same manner as the conventional example shown in FIG. The permanent magnets 43 inserted so as to be set to the alternating polarity are arranged such that the pole faces of the N pole and the S pole are alternately arranged. The length of the plate-shaped permanent magnet 43 is set equal to the sum of the lengths of the upper and lower yokes 41 and 44.

상기한 구조로 조립된 제2실시예에 따른 회전자(40)는 상부 및 하부 요크(41,44)의 외통(41b,44b)에 대하여 매입된 각 영구자석(43)과 인접된 영구자석(43) 사이의 외통의 연결부분, 즉 연결부(41c,44c)에 대응한 부분을 인위적으로 절개시켜 절개부(41h,44h)를 형성함에 의해, 그 결과 영구자석(43) 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭(공간)을 형성하였다.The rotor 40 according to the second embodiment of the above-described structure includes a permanent magnet adjacent to each of the permanent magnets 43 embedded in the outer cylinders 41b and 44b of the upper and lower yokes 41 and 44. By connecting the portions of the outer cylinder between the outer cylinders 43, i.e., the portions corresponding to the connecting portions 41c and 44c, by artificially cutting them to form the cutout portions 41h and 44h, as a result, in the magnetic paths at both ends of the permanent magnet 43. An artificial air gap was formed.

그 결과 요크 내경부 및 외경부 누설자속(Φi,Φo)은 에어갭을 통하여 형성되므로 요크 내/외경부의 자기저항(Ri, Ro)이 회전자 요크와 고정자(10) 사이의 자기경로상에 형성되는 공극 자기저항(Rg) 보다 상대적으로 커져서, 공극자속(Φg)도 누설자속(Φi,Φo) 보다 상대적으로 크게 된다.As a result, the yoke inner and outer diameter leakage fluxes Φ i and Φ o are formed through the air gap, so that the magnetoresistance Ri and Ro of the yoke inner and outer diameter parts are formed on the magnetic path between the rotor yoke and the stator 10. It becomes relatively larger than the pore magnetoresistance Rg, so that the pore magnetic flux Φ g also becomes larger than the leakage magnetic flux phi i and phi o.

결국 Φo = Φi << Φg가 되므로 공극자속(Φg)의 극대화를 도모할 수 있다.As a result, Φo = Φi << Φg, so that the void flux (Φg) can be maximized.

또한, 제2실시예의 회전자(40)는 상부 및 하부 요크(41,44)가 영구자석(43)을 지지하는 데 필요한 최소한의 구조만을 채용하고 다수의 연결부(41c,44c)와 림(41g,44g)을 통하여 내통(41a,44a) 및 외통(41b,44b)과 보스(41d,44d)를 연결함에 의해 중앙부의 공간부분을 제거한 구조로 설계되었다. 그 결과 전체 회전자(40)의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선된다.In addition, the rotor 40 of the second embodiment employs only the minimum structure necessary for the upper and lower yokes 41 and 44 to support the permanent magnets 43, and the plurality of connecting portions 41c and 44c and the rim 41g. The inner spaces 41a and 44a and the outer cylinders 41b and 44b and the bosses 41d and 44d are connected to each other so that the space portion of the center portion is removed. As a result, the weight of the entire rotor 40 is minimized to realize a low moment of inertia, thereby improving maneuverability.

도 8a 내지 도 8c는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제3실시예 회전자에 대한 하부 요크의 평면도, 도 8a의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도 및 분해 사시도이다.8A to 8C are respectively a plan view of the lower yoke for the third preferred embodiment rotor according to the present invention, a sectional view taken along line X-ray of Fig. 8A, and an exploded perspective view.

상기한 제3실시예의 회전자(50)는 크게 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하여 분할된 다수의 요크 블록(51a,54a)을 구비한 상부 및 하부 요크(51,54)와, 상기 상부 및 하부 요크(51,54)의 다수의 요크 블록(51a,54a) 사이에 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석(53)과, 상기 상부 및 하부 요크(51,54)의 중앙부에 형성된 보스(51d,54d)의 관통구멍(51e,54e)에 결합되어 지지되는 회전자의 회전축(55)으로 구성된다.The rotor 50 of the third embodiment has upper and lower yokes 51 and 54 having a plurality of yoke blocks 51a and 54a divided in correspondence with the number of magnetic poles in a substantially vertically symmetrical structure. A plurality of plate-shaped permanent magnets 53 corresponding to the number of magnetic poles supported between the plurality of yoke blocks 51a and 54a of the lower yokes 51 and 54, and a central portion of the upper and lower yokes 51 and 54; It consists of the rotating shaft 55 of the rotor which is coupled to and supported by the through-holes 51e and 54e of the bosses 51d and 54d.

상기 상부 및 하부 요크(51,54)는 각각 자극수에 따라 설정되는 소정의 원호각과 소정의 길이를 갖는 원호형 대형상의 다수의 요크 블록(51a,54a)과, 상기 다수의 요크 블록(51a,54a)과 회전축(55)을 지지하기 위한 보스(51d,54d)를 연결하기 위하여 다수의 요크 블록(51a,54a)으로부터 축방향을 따라 연장된 다수의림(51g,54g)으로 구성되어 있다.The upper and lower yokes 51 and 54 are arc shaped large yoke blocks 51a and 54a each having a predetermined arc angle and a predetermined length set according to the number of magnetic poles, and the plurality of yoke blocks 51a. And a plurality of rims 51g and 54g extending along the axial direction from the plurality of yoke blocks 51a and 54a to connect the bosses 54d and 54d for supporting the shaft 54a and the rotary shaft 55.

상기 각 요크 블록(51a,54a)의 외주부분 양측 단부에는 요크 블록들(51a,54a) 사이에 지지된 판형 영구자석(53)이 원심력에 의해 이탈되는 것을 저지하기 위한 돌기(51b,51c:54b,54c)가 길이방향을 따라 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 상부 및 하부 요크(51,54)는 바람직하게는 철(Fe)계 분말야금 방법을 사용하여 성형된다.Projections 51b, 51c: 54b at both ends of the outer circumferential portion of each of the yoke blocks 51a and 54a to prevent the plate-shaped permanent magnet 53 supported between the yoke blocks 51a and 54a from being separated by centrifugal force. (54c) is preferably formed along the longitudinal direction. The upper and lower yokes 51 and 54 are preferably molded using an iron (Fe) based powder metallurgy method.

상기 자극수에 대응하는 판형 영구자석(53)은 조립된 상부 및 하부 요크(51,54)의 다수의 요크 블록(51a,54a) 사이의 공간에 삽입 고정되며, 이 경우 본 발명의 제3실시예에 따른 회전자(50)에서는 제1실시예와 동일한 방식으로 고정자(10)와의 사이에 자기경로를 형성하도록 영구자석(53)이 배치된다. 즉, 상기 자극수에 대응하는 판형 영구자석(53)은 요크 블록(51a,54a)이 교대로 N극과 S극으로 설정되도록 각 요크 블록(51a,54a)에 대하여 양측면에 동일한 극성의 자석면이 배치된다. 상기 판형 영구자석(53)의 길이는 상부 및 하부 요크(51,54)의 길이의 합과 동일하게 설정된다.The plate-shaped permanent magnet 53 corresponding to the magnetic pole number is inserted and fixed in the space between the plurality of yoke blocks 51a and 54a of the assembled upper and lower yokes 51 and 54, in which case the third embodiment of the present invention In the rotor 50 according to the example, the permanent magnet 53 is disposed to form a magnetic path between the stator 10 in the same manner as in the first embodiment. That is, the plate-shaped permanent magnet 53 corresponding to the magnetic pole number has a magnet surface of the same polarity on both sides with respect to each of the yoke blocks 51a and 54a so that the yoke blocks 51a and 54a are alternately set to the N pole and the S pole. Is placed. The length of the plate-shaped permanent magnet 53 is set equal to the sum of the lengths of the upper and lower yokes 51 and 54.

상기한 구조로 조립된 제3실시예에 따른 회전자(50)는 다수의 요크 블록(51a,54a) 사이에 매입된 각 영구자석(53) 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭(공간)을 형성하도록 회전자 요크를 분할하여 형성하였다.The rotor 50 according to the third embodiment assembled with the above structure forms an artificial air gap (space) in the magnetic path of the end of each permanent magnet 53 embedded between the plurality of yoke blocks 51a and 54a. The rotor yoke was formed by dividing the rotor yoke.

그 결과 요크 내경부 및 외경부 누설자속(Φi,Φo)은 에어갭을 통하여 형성되므로 요크 내/외경부의 자기저항(Ri, Ro)이 회전자 요크와 고정자(10) 사이의 자기경로상에 형성되는 공극 자기저항(Rg) 보다 상대적으로 커져서, 공극자속(Φg)도누설자속(Φi,Φo) 보다 상대적으로 크게 된다.As a result, the yoke inner and outer diameter leakage fluxes Φ i and Φ o are formed through the air gap, so that the magnetoresistance Ri and Ro of the yoke inner and outer diameter parts are formed on the magnetic path between the rotor yoke and the stator 10. It becomes relatively larger than the pore magnetoresistance Rg, so that the pore magnetic flux Φg is also relatively larger than the leakage magnetic flux Φi and Φo.

결국 Φo = Φi << Φg가 되므로 공극자속(Φg)의 극대화를 도모할 수 있다.As a result, Φo = Φi << Φg, so that the void flux (Φg) can be maximized.

또한, 제3실시예의 회전자(50)는 제1 및 제2 실시예와 유사하게 상부 및 하부 요크(51,54)가 영구자석(53)을 지지하는 데 필요한 최소한의 구조만을 채용하고 4각대 형상의 다수의 림(51g,54g)을 통하여 다수의 요크 블록(51a,54a)과 보스(51d,54d)를 연결함에 의해 중앙부의 공간부분을 제거한 구조로 설계되었다. 그 결과 전체 회전자(50)의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선된다.In addition, the rotor 50 of the third embodiment adopts only the minimum structure necessary for the upper and lower yokes 51 and 54 to support the permanent magnets 53, similar to the first and second embodiments. The plurality of yoke blocks 51a and 54a and the bosses 51d and 54d are connected to each other through a plurality of rims 51g and 54g in a shape to remove the central portion. As a result, the weight of the entire rotor 50 is minimized to realize a low moment of inertia, thereby improving maneuverability.

상기 제2 및 제3 실시예에 있어서는 다수의 림(41g,44g;51g,54g)을 사용하여 중앙부의 보스(41d,44d;51d,54d)와 상호 연결되는 구조가 예시되어 있으나, 연결수단으로서 디스크형 판을 사용하는 것도 가능하다.In the second and third embodiments, a structure in which a plurality of rims 41g, 44g; 51g, 54g are interconnected with the bosses 41d, 44d; 51d, 54d in the center portion is illustrated. It is also possible to use disc shaped plates.

도 9a 내지 도 9d는 각각 본 발명에 따른 바람직한 제4실시예의 회전자에 대한 평면도, 도 9a의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도, 분해 사시도 및 조립 사시도이다.9A to 9D are respectively a plan view, a sectional view taken along line X-ray of Fig. 9A, an exploded perspective view, and an assembled perspective view of a rotor of a fourth preferred embodiment according to the present invention.

제4실시예의 회전자(50)는 제2 및 제3 실시예의 상하 대칭 결합형과 다르게 상하 어긋남 대칭 구조를 갖는다. 제4실시예의 구조 설명은 도시된 바와 같이 8자극을 갖는 것을 예로 들어 설명한다. 회전자(50)는 서로 동일한 구조를 이루나 각각 4개의 요크 블록(61a-61d,64a-64d)이 서로 어긋남 결합하여 회전자 요크를 형성하는 제1 및 제2 요크(61,64)와, 상기 제1 및 제2 요크(61,64)의 8개 요크 블록(61a-61d,64a-64d) 사이에 지지되는 8개의 판형 영구자석(63a-63h)과, 상기 제1 및 제2 요크(61,64)의 중앙부에 형성된 보스(61e,64e)의 관통구멍(61g,64g)에결합되어 지지되는 회전자의 회전축(65)으로 구성된다.The rotor 50 of the fourth embodiment has a vertically shifted symmetrical structure unlike the vertically symmetrical coupling type of the second and third embodiments. The structural description of the fourth embodiment will be described taking an example of having eight stimuli as shown. The rotor 50 has the same structure, but the first and second yoke (61, 64) and each of the four yoke blocks (61a-61d, 64a-64d) are shifted to each other to form a rotor yoke, and Eight plate-shaped permanent magnets 63a-63h supported between the eight yoke blocks 61a-61d and 64a-64d of the first and second yokes 61 and 64 and the first and second yokes 61. And a rotating shaft 65 of the rotor that is coupled to and supported by the through-holes 61g and 64g of the bosses 61e and 64e formed at the center of the 64.

상기 제1 및 제2 요크(61,64)는 각각 자극수에 따라 설정되는 소정의 원호각과 소정의 길이를 갖는 원호형 대 형상의 1/2 자극수, 즉 4개의 요크 블록(61a-61d,64a-64d)과, 상기 4개의 요크 블록(61a-61d,64a-64d)의 상측 또는 하측과 보스(61e,64e)를 연결하기 위한 디스크형 연결판(61f,64f)으로 구성되어 있다. 이 경우 요크 블록(61a-61d,64a-64d)을 보스(61e,64e)를 연결하기 위한 연결구조는 디스크형 이외에도 다양한 형상/구조로 이루어질 수 있다.The first and second yokes 61 and 64 each have a circular arc-shaped half magnetic pole number having a predetermined arc angle and a predetermined length set according to the number of magnetic poles, that is, four yoke blocks 61a to 61d. And 64a-64d, and disk connecting plates 61f and 64f for connecting the bosses 61e and 64e with the upper or lower side of the four yoke blocks 61a-61d and 64a-64d. In this case, the connection structure for connecting the yoke blocks 61a-61d and 64a-64d to the bosses 61e and 64e may be formed in various shapes / structures in addition to the disk type.

또한, 상기 각 요크 블록(61a-61d,64a-64d)의 외주부분 양측 단부에는 요크 블록들(61a-61d,64a-64d) 사이에 지지된 판형 영구자석(63a-63h)이 원심력에 의해 이탈되는 것을 저지하기 위한 돌기(66,67)가 길이방향을 따라 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 요크(61,64)는 바람직하게는 철(Fe)계 분말야금 방법을 사용하여 성형된다.Further, plate-shaped permanent magnets 63a-63h supported between the yoke blocks 61a-61d and 64a-64d are separated by centrifugal force at both ends of the outer circumferential portion of each of the yoke blocks 61a-61d and 64a-64d. It is preferable that the projections 66 and 67 for preventing them from being formed are formed along the longitudinal direction. The yokes 61 and 64 are preferably molded using an iron (Fe) -based powder metallurgy method.

상기 자극수에 대응하는 매입 영구자석(63a-63h)은 조립된 제1 및 제2 요크(61,64)의 다수의 요크 블록(61a-61d,64a-64d) 사이의 공간에 삽입 고정되며, 이 경우 본 발명의 제4실시예에 따른 회전자(60)에서는 제1 또는 제 3 실시예와 동일한 방식으로 고정자(10)와의 사이에 자기경로를 형성하도록 영구자석(63a-63h)이 배치된다. 즉, 상기 자극수에 대응하는 판형 영구자석(63a-64h)은 요크 블록(61a,64a,61b, ...61d,64d)이 교대로 N극과 S극으로 설정되도록 각 요크 블록(61a-61d,64a-64d)에 대하여 양측면에 동일한 극성의 자석면이 배치된다.The embedded permanent magnets 63a-63h corresponding to the magnetic pole water are inserted into and fixed in the space between the plurality of yoke blocks 61a-61d and 64a-64d of the assembled first and second yokes 61 and 64. In this case, in the rotor 60 according to the fourth embodiment of the present invention, the permanent magnets 63a-63h are disposed to form a magnetic path between the stator 10 in the same manner as in the first or third embodiment. . In other words, the plate-shaped permanent magnets 63a-64h corresponding to the magnetic pole number are each yoke block 61a- such that the yoke blocks 61a, 64a, 61b, ... 61d, 64d are alternately set to the N pole and the S pole. 61d, 64a-64d) magnet faces of the same polarity are arranged on both sides.

상기한 구조로 조립된 제4실시예에 따른 회전자(50)는 도 9d와 같이 요크 블록(61a-61d,64a-64d) 사이에 매입된 각 영구자석(63a-63h) 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭(공간)을 형성하도록 회전자 요크를 분할하여 형성하였다.The rotor 50 according to the fourth embodiment assembled with the above structure is located in the magnetic path of the end portions of the permanent magnets 63a-63h embedded between the yoke blocks 61a-61d and 64a-64d, as shown in FIG. 9D. The rotor yoke was formed by dividing to form an artificial air gap (space).

그 결과 요크 내경부 및 외경부 누설자속(Φi,Φo)은 에어갭을 통하여 형성되므로 요크 내/외경부의 자기저항(Ri, Ro)이 회전자 요크와 고정자(10) 사이의 자기경로상에 형성되는 공극 자기저항(Rg) 보다 상대적으로 커져서, 공극자속(Φg)도 누설자속(Φi,Φo) 보다 상대적으로 크게 된다.As a result, the yoke inner and outer diameter leakage fluxes Φ i and Φ o are formed through the air gap, so that the magnetoresistance Ri and Ro of the yoke inner and outer diameter parts are formed on the magnetic path between the rotor yoke and the stator 10. It becomes relatively larger than the pore magnetoresistance Rg, so that the pore magnetic flux Φ g also becomes larger than the leakage magnetic flux phi i and phi o.

결국 Φo = Φi << Φg가 되므로 공극자속(Φg)의 극대화를 도모할 수 있다.As a result, Φo = Φi << Φg, so that the void flux (Φg) can be maximized.

또한, 제4실시예의 회전자(60)는 제1 내지 제3 실시예와 유사하게 제1 및 제2 요크(61,64)가 영구자석(63a-63h)을 지지하는 데 필요한 최소한의 구조만을 채용하고 원판 형상의 연결판(61f,64f)을 통하여 요크 블록(61a-61d,64a-64d)과 보스(61e,64e)를 연결함에 의해 중앙부의 공간부분을 제거한 구조로 설계되었다. 그 결과 전체 회전자(60)의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선된다.In addition, the rotor 60 of the fourth embodiment has only the minimum structure necessary for the first and second yokes 61 and 64 to support the permanent magnets 63a to 63h, similarly to the first to third embodiments. It is designed to have a structure in which the space portion in the center portion is removed by connecting the yoke blocks 61a-61d, 64a-64d and the bosses 61e, 64e through the disk-shaped connecting plates 61f, 64f. As a result, the weight of the entire rotor 60 is minimized to realize a low moment of inertia, thereby improving maneuverability.

더욱이 상기한 제2 내지 제4 실시예의 회전자(40-60) 또한 제1실시예와 동일하게 철계 분말야금방법에 의해 요크를 성형하므로 적층 프레스(press) 방법으로 성형되는 제품(타발시에 버어에 의해 치수 불균일이 발생함)에 비하여 치수 안정성이 우수하며, 또한 철계 분말야금 제품이므로 열처리를 하는 경우 적층 프레스 제품에 비해 부식이 적어진다.Furthermore, the rotors 40-60 of the second to fourth embodiments described above are also molded by the iron-based powder metallurgy method in the same manner as the first embodiment, so that the products are formed by the lamination press method. Dimension dimensional non-uniformity), and because it is an iron-based powder metallurgy product, when the heat treatment is less corrosion than the laminated press product.

또한, 철계 분말야금방법에 의한 요크 성형은 적층 프레스 금형비의 10-20% 정도의 상대적으로 매우 저렴한 비용으로 제조 가능하여 제품의 경쟁력이 매우 높게 된다. 또한 다극으로 되는 구조에서도 누설자속(Φi,Φo)의 최소화에 따라 영구자석 회전자에 비해 최소의 영구자석으로 유효 공극자속을 극대화시킬 수 있다.In addition, the yoke molding by the iron-based powder metallurgy method can be manufactured at a relatively very low cost of about 10-20% of the laminated press mold ratio, the product competitiveness is very high. In addition, even in a multi-pole structure, the effective void flux can be maximized with the minimum permanent magnet compared to the permanent magnet rotor by minimizing the leakage flux (Φ i, Φ o).

더욱이, 분리형 요크를 채용한 회전자(rotor) 구조인 경우 재료이용률이 높아 원가 절감을 기할 수 있다.In addition, the rotor structure employing a separate yoke can reduce costs due to high material utilization.

또한, 상기한 제1 내지 제4 실시예는 대칭인 구조를 사용하고 있으므로, 금형 제작비용의 절감과 조립공정의 단순화, 균일화로 제품단가를 최소화시킬 수 있게 된다.In addition, since the first to fourth embodiments use a symmetrical structure, it is possible to minimize the product cost by reducing the mold manufacturing cost, simplifying the assembly process, and homogenizing.

상기한 실시예에서는 자극수가 8극인 경우를 예를들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 필요에 따라 변형이 가능하며, DC 서보 모터 및 AC 서보 모터 등의 영구자석형 모터에 모두 적용 가능하다.In the above-described embodiment, the case where the number of magnetic poles is 8 poles has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto and may be modified as necessary. The present invention may be applied to both a permanent magnet motor such as a DC servo motor and an AC servo motor. .

상기한 바와 같이 본 발명에서는 철계 자속경로 대신 에어갭(air gap)으로 전환시킴에 의해 자속경로 내의 누설자속에 대한 자기저항을 최대화시킨 구조를 채용하여 누설자속을 최소화하고, 모터의 출력에 기여하는 유효 공극자속을 극대화함에 의해 모터 출력의 향상을 도모할 수 있다.As described above, the present invention employs a structure in which the magnetic resistance to leakage magnetic flux in the magnetic flux path is maximized by switching to an air gap instead of the iron magnetic flux path, thereby minimizing leakage magnetic flux and contributing to the output of the motor. The motor output can be improved by maximizing the effective air gap flux.

또한, 전체 회전자의 무게를 최소화시켜 저관성 모멘트를 실현하여 기동특성이 개선과 동시에 재료이용률이 높아 원가 절감을 기할 수 있다.In addition, by minimizing the weight of the entire rotor to realize a low moment of inertia, it is possible to improve the maneuverability and to reduce the cost of high material utilization.

더욱이, 회전자는 철계 분말야금방법에 의해 요크를 성형하므로 치수 안정성, 내식성이 우수하며, 대칭인 구조를 사용하고 있으므로 금형 제작비용의 절감과 조립공정의 단순화, 균일화로 제품단가를 최소화시킬 수 있게 된다.Furthermore, since the rotor is molded by iron powder metallurgy, it has excellent dimensional stability, corrosion resistance, and symmetrical structure, so it is possible to minimize product cost by reducing mold manufacturing cost, simplifying assembly process, and uniformity. .

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have

Claims (13)

비자성체로 이루어지며 각각 동일한 형상과 대칭인 구조를 가지고 상/하부에 배치되는 원반형의 상부 및 하부 커버와,A disk-shaped upper and lower cover formed of a nonmagnetic material and having the same shape and symmetrical structure, respectively; 각각 상기 상부 및 하부 커버의 동일 원주상의 외주부에 양단부가 지지되며 자극수에 대응하는 다수의 요크 블록과,A plurality of yoke blocks each having both ends supported on the same circumferential outer periphery of the upper and lower covers and corresponding to the number of magnetic poles; 상기 다수의 요크 블록 사이에 삽입되어 요크 블록과 상부 및 하부 커버에 의해 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과,A plurality of plate-shaped permanent magnets inserted between the plurality of yoke blocks and corresponding to magnetic poles supported by the yoke blocks and the upper and lower covers; 상기 상부 및 하부 커버의 중앙부에 형성된 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.Permanent magnet embedded rotor, characterized in that consisting of a rotating shaft coupled to and supported by the through-holes formed in the central portion of the upper and lower covers. 제1항에 있어서, 상기 다수의 요크 블록은 각각 자극수에 따라 설정되는 소정의 원호각과 소정의 길이를 갖는 원호형 대 형상의 블록 몸체와, 상기 블록 몸체의 상/하부면에 돌출되어 상부 및 하부 커버에 결합되는 한쌍의 결합돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.According to claim 1, wherein the plurality of yoke blocks each arc-shaped block body having a predetermined arc angle and a predetermined length set in accordance with the number of magnetic poles, and protrudes on the upper and lower surfaces of the block body And a pair of coupling protrusions coupled to the lower cover. 제2항에 있어서, 상기 상부 및 하부 커버는 각각 다수의 요크 블록을 일정한 간격으로 지지하도록 상부와 하부에 각각 자극수에 대응하는 다수의 관통구멍이 외주부를 따라 형성되어 요크 블록의 결합돌기가 삽입되는 디스크형 몸체와, 상기 몸체 각각의 내측에 지지되는 다수의 요크 블록과 영구자석의 내주부를 축으로부터동일한 거리에 위치 설정되도록 돌출된 원반형 가이드부와, 중앙부의 관통구멍에 지지되는 회전축을 지지하기 위한 보스로 구성되며, 다이캐스팅 방법으로 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.The yoke block of claim 2, wherein the upper and lower covers each include a plurality of through holes corresponding to the magnetic poles along the outer circumference of the upper and lower portions so as to support the plurality of yoke blocks at regular intervals, respectively. A disc-shaped body, a plurality of yoke blocks supported inside each of the bodies, and a disc-shaped guide portion protruding to be positioned at the same distance from the shaft, and a rotating shaft supported by the through-hole of the center. Consisting of a boss for forming, permanent magnet embedded rotor, characterized in that formed integrally by the die-casting method. 제1항에 있어서, 상기 다수의 영구자석은 다수의 요크 블록이 교대로 N극과 S극으로 설정되도록 각 요크 블록에 대하여 양측에 동일한 극성이 배치되며,According to claim 1, The plurality of permanent magnets are the same polarity is disposed on both sides for each yoke block so that a plurality of yoke blocks are alternately set to the N pole and the S pole, 상기 회전자는 회전자 요크의 분할 형성으로 요크 블록 사이에 매입된 각 영구자석 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭이 형성되어, 공극자속(Φg)이 누설자속(Φi,Φo) 보다 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.The rotor is formed by artificial air gap in the magnetic path of each end of the permanent magnet embedded between the yoke blocks by the split formation of the rotor yoke, the void magnetic flux (Φg) is formed relatively larger than the leakage magnetic flux (Φi, Φo) Permanent magnet embedded rotor, characterized in that. 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하는 다각형의 내통 및 외통을 구비하며 내통과 외통 사이에 길이방향으로 형성된 다수의 관통구멍을 갖는 상부 및 하부 요크와,Upper and lower yokes having a polygonal inner and outer cylinders corresponding to the number of magnetic poles in a vertical symmetric structure and having a plurality of through holes formed in the longitudinal direction between the inner and outer cylinders; 상기 상부 및 하부 요크의 관통구멍을 통하여 삽입되어 내통과 외통 사이에 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과,A plurality of plate-shaped permanent magnets inserted through the through holes of the upper and lower yokes and corresponding to the number of magnetic poles supported between the inner and outer cylinders; 상기 상부 및 하부 요크의 중앙부에 형성된 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되며,Is composed of a rotating shaft coupled to and supported by the through hole of the boss formed in the center of the upper and lower yoke, 상기 외통은 영구자석들 사이의 공간부분에 대응하는 부분이 인위적으로 절개되어, 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.The outer cylinder is permanently embedded, characterized in that the portion corresponding to the space between the permanent magnets are artificially incision, thereby maximizing the void flux (Φg) by forming an artificial air gap in the magnetic path of both ends of the permanent magnet. Mold rotor. 상하 대칭 구조로 자극수에 대응하여 분할된 다수의 요크 블록과 각 요크 블록으로부터 중앙부로 연장되어 형성된 보스를 구비한 상부 및 하부 요크와,Upper and lower yokes having a plurality of yoke blocks divided in correspondence to the number of magnetic poles in the vertical symmetry structure and a boss formed extending from the yoke blocks to the center portion, 상기 상부 및 하부 요크의 다수의 요크 블록 사이에 지지되는 자극수에 대응하는 다수의 판형 영구자석과,A plurality of plate-shaped permanent magnets corresponding to the number of magnetic poles supported between the plurality of yoke blocks of the upper and lower yokes, 상기 상부 및 하부 요크의 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전축으로 구성되며,Is composed of a rotating shaft coupled to and supported by the through holes of the boss of the upper and lower yoke, 상기 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.Permanent magnet embedded rotor, characterized in that to maximize the air gap magnetic flux (Φg) by forming an artificial air gap in the magnetic path of both ends of the permanent magnet. 제5항에 있어서, 상기 상부 및 하부 요크는 각각 자극수에 대응한 다각형의 내통과, 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성하기 위하여 상기 내통의 외향면과 일정한 거리를 두고 대향한 내주면과 곡면의 외주면을 가지며 영구자석들 사이의 공간부분에 대응하는 부분이 인위적으로 절개되어 있는 외통과, 상기 내통과 외통의 상측 또는 하측에서 자극수에 대응한 수로 축방향을 따라 연결하여 자석 삽입용 다수의 관통구멍을 형성하는 다수의 연결부와, 상기 회전축을 지지하기 위한 보스와, 상기 다수의 연결부와 보스를 연결하기 위한 다수의 림으로 구성되며,6. The upper and lower yokes respectively face the inner cylinder of the polygon corresponding to the number of magnetic poles and face the outer surface of the inner cylinder at a predetermined distance to form an artificial air gap in the magnetic paths at both ends of the permanent magnet. A magnet is inserted into the outer cylinder having an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the curved surface, and a portion corresponding to the space portion between the permanent magnets is artificially cut, and connected along the axial direction with a channel corresponding to the number of magnetic poles above or below the inner cylinder and the outer cylinder. And a plurality of connecting portions forming a plurality of through holes, a boss for supporting the rotating shaft, and a plurality of rims for connecting the plurality of connecting portions and the boss, 상기 다각형 내통의 각면이 교대로 극성이 반전되도록 매입되는 영구자석은N극과 S극의 극면이 반전되어 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.Permanent magnets embedded in each of the polygonal inner cylinder to be alternately inverted polarity of the permanent magnet embedded rotor, characterized in that the pole surface of the N pole and the S pole is arranged inverted. 제6항에 있어서, 상기 상부 및 하부 요크는 각각 자극수에 따라 설정되는 소정의 원호각을 갖는 원호형 대 형상의 다수의 요크 블록과, 상기 회전축을 지지하기 위한 보스와, 상기 다수의 요크 블록과 보스를 연결하기 위한 다수의 림으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.7. The plurality of yoke blocks according to claim 6, wherein the upper and lower yokes each include a plurality of arc-shaped yoke blocks each having a predetermined arc angle set according to the number of magnetic poles, a boss for supporting the rotating shaft, and the plurality of yoke blocks. Permanent magnet embedded rotor, characterized in that consisting of a plurality of rims for connecting the boss. 제6항에 있어서, 상기 영구자석은 요크 블록이 교대로 N극과 S극으로 설정되도록 각 요크 블록에 대하여 양측면에 동일한 극성의 자석면이 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.7. The permanent magnet embedded rotor according to claim 6, wherein the permanent magnet is provided with magnet faces of the same polarity on both sides of each yoke block such that the yoke blocks are alternately set to the N pole and the S pole. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 상부 및 하부 요크는 철(Fe)계 분말야금 방법을 사용하여 성형되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.7. The permanent magnet embedded rotor according to claim 5 or 6, wherein the upper and lower yokes are formed using an iron (Fe) -based powder metallurgy method. 서로 동일한 구조를 이루며 각각 자극수의 1/2개의 요크 블록이 원호형 대 형상으로 배치되고 제1 및 제2 연결수단에 의해 중앙부에 위치한 제1 및 제2 보스에 연결되며 서로 어긋남 결합하여 회전자 요크를 형성하는 제1 및 제2 요크와,The yoke blocks of the number of magnetic poles each have the same structure and are arranged in an arc-shaped shape and connected to the first and second bosses located in the center by the first and second connecting means, and are coupled to each other by the rotor. First and second yokes forming the yoke, 상기 제1 및 제2 요크의 각각의 요크 블록 사이에 지지되며 자극수에 대응한 판형 영구자석과,A plate-shaped permanent magnet supported between each yoke block of the first and second yokes and corresponding to the number of magnetic poles; 상기 제1 및 제2 요크의 보스의 관통구멍에 결합되어 지지되는 회전자의 회전축으로 구성되며,It consists of a rotating shaft of the rotor coupled to and supported by the through holes of the boss of the first and second yoke, 상기 영구자석 양 끝단부의 자기경로 내에 인위적인 에어갭을 형성함에 의해 공극자속(Φg)을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.Permanent magnet embedded rotor, characterized in that to maximize the air gap magnetic flux (Φg) by forming an artificial air gap in the magnetic path of both ends of the permanent magnet. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연결수단은 디스크형 판과 다수의 림 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.12. The permanent magnet embedded rotor according to claim 11, wherein the first and second connecting means comprise one of a disc-shaped plate and a plurality of rims. 제1항, 제6항 또는 제10항에 있어서, 상기 요크 블록 각각은 외주부분 양측 단부에 요크 블록 사이에 지지된 영구자석이 원심력에 의해 이탈되는 것을 저지하기 위한 한쌍의 돌기가 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.The yoke block according to claim 1, wherein each of the yoke blocks has a pair of protrusions along the lengthwise direction for preventing permanent magnets held between the yoke blocks at both ends of the outer peripheral portion from being separated by centrifugal force. Permanent magnet embedded rotor, characterized in that formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221135B1 (en) 2011-09-27 2013-01-14 뉴모텍(주) Rotor for motor
KR101353236B1 (en) 2011-12-29 2014-01-23 주식회사 효성 Rotor structure for flux concentrate type motor having apparatus which prevents separation of permanent magnet

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631533B1 (en) 2004-09-13 2006-10-09 엘지전자 주식회사 Rotor structure for bldc motor
KR101143992B1 (en) * 2006-03-09 2012-05-09 주식회사 동서전자 Rotor of a motor
KR101566047B1 (en) * 2011-03-29 2015-11-05 한양대학교 산학협력단 Spoke type permanent magnet motor
TWI572119B (en) * 2015-10-16 2017-02-21 建準電機工業股份有限公司 Internal rotor motor and rotor thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423754A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Minebea Kk Brushless dc motor
JPH07303348A (en) * 1994-02-16 1995-11-14 Emerson Electric Co Switch type reaction motor
JP2000152537A (en) * 1998-11-13 2000-05-30 Conception & Dev Michelin Sa Electric machine with rotor adapted especially to high speed
JP2001078416A (en) * 1999-09-02 2001-03-23 Canon Electronics Inc Electromagnetic rotary machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423754A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Minebea Kk Brushless dc motor
JPH07303348A (en) * 1994-02-16 1995-11-14 Emerson Electric Co Switch type reaction motor
JP2000152537A (en) * 1998-11-13 2000-05-30 Conception & Dev Michelin Sa Electric machine with rotor adapted especially to high speed
JP2001078416A (en) * 1999-09-02 2001-03-23 Canon Electronics Inc Electromagnetic rotary machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221135B1 (en) 2011-09-27 2013-01-14 뉴모텍(주) Rotor for motor
KR101353236B1 (en) 2011-12-29 2014-01-23 주식회사 효성 Rotor structure for flux concentrate type motor having apparatus which prevents separation of permanent magnet

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