KR100570461B1

KR100570461B1 - 회전자

Info

Publication number: KR100570461B1
Application number: KR1020040026726A
Authority: KR
Inventors: 최경식
Original assignee: (주)키네모숀
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2006-04-12
Also published as: KR20040065530A

Abstract

본 발명은 회전자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네트링과 회전자축 사이의 공간에 마그네트 레진을 사출 성형함으로써 마그네트의 파손과 이탈을 방지할 수 있는 회전자에 관한 것이다.

본 발명에 따른 회전자는, 중앙에 관통구멍이 형성된 원통형의 마그네트링과, 상기 마그네트링과 동심이 되도록 상기 마그네트링의 관통구멍에 관통삽입된 회전자축과, 상기 회전자축과 마그네트링 사이의 공간에 마그네트 레진을 사출하여 성형된 원통형의 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

마그네트, 회전자

Description

회전자{ROTOR}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전자를 도시한 부분단면도

도 2는 도 1의 A-A에서의 단면을 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전자의 회전자축을 도시한 부분단면도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 회전자축 11 돌기 또는 홈

20 마그네트 21 극분할점

30 마그네트링 31 홈 또는 돌기

모터나 전동기는 고정자와 상기 고정자에 대하여 상대적으로 회전되는 회전자를 포함한다. 상기 회전자는 회전자축에 영구자인 마그네트나 전기자가 고정된다. 본 발명은 모터나 전동기에 적용되는 회전자 중에서 회전자축에 마그네트가 고정된 회전자에 관한 것으로, 종래에는 상기와 같은 회전자가 회전자축을 원통형의 마그네트에 압입하여 본딩하거나 로터코어에 복수의 마그네트편을 부착시켜 마그네트를 회전자축에 고정시켜 형성된다.

그러나, 회전자축을 원통형의 마그네트에 압입하여 본딩하는 종래의 회전자는 원통형의 마그네트에 회전자축을 압입하는 과정에서 비교적 취성 재질인 마그네트가 파손될 뿐만 아니라 로터의 회전으로 발생되는 열에 의해 본딩에 의한 접착력의 저하로 마그네트가 회전자축으로부터 이탈되는 문제점을 갖는다.

또한, 로터코어에 마그네트를 부착시키는 종래의 회전자 또한 본딩에 의한 접착력이 저하되어 마그네트가 회전자축으로부터 이탈되는 문제점을 갖는다.

또한, 종래의 회전자는 마그네트를 별도로 제작하여 회전자축에 압입하여 본딩하거나 부착하기 때문에 그 제조가 복잡한 단점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 마그네트 레진을 마그네트링과 회전자축 사이의 공간에 사출 성형함으로써 압입에 따른 마그네트의 파손과 본딩에 의한 접착력 저하에 따른 마그네트의 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그 제조가 용이한 회전자를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 회전자는, 중앙에 관통구멍이 형성된 원통형의 마그네트링과, 상기 마그네트링과 동심이 되도록 상기 마그네트링의 관통구멍에 관통삽입된 회전자축과, 상기 회전자축과 마그네트링 사이 의 공간에 마그네트 레진을 사출하여 성형된 원통형의 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마그네트는 마그네트 레진을 마그네트링과 회전자축 사이의 공간에 사출되어 성형되기 때문에 압입으로 마그네트가 파손되는 문제와 본딩의 접착력 저하로 마그네트가 이탈되는 문제가 발생되지 않을 뿐만 아니라, 회전자를 간단히 제조할 수 있게 된다. 특히, 상기 마그네트링은 상기 마그네트를 감싸고 있기 때문에 회전자가 고속으로 회전되더라도 마그네트가 비산되지 않게 된다.

또한, 본 발명에 따른 회전자는, 상기 마그네트와 접촉되는 상기 마그네트링의 내주면에는 돌기 또는 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 마그네트의 사출 성형시 마그네트의 외주면에 상기 마그네트링의 돌기 또는 요홈에 대응되는 요홈 또는 돌기가 형성되어 서로 맞물리기 때문에 상기 마그네트로부터 마그네트링이 축방향으로 빠지지 않을 뿐만 아니라 마그네트와 마그네트링이 서로 헛돌지 않게 된다.

또한, 본 발명에 따른 회전자는, 상기 마그네트와 접촉되는 상기 회전자축의 외주면에는 돌기 또는 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 마그네트의 사출 성형시 마그네트의 내주면에 상기 회전자축의 돌기 또는 요홈에 대응되는 요홈 또는 돌기가 형성되어 서로 맞물리기 때문에 상기 회전자축으로부터 상기 마그네트로가 축방향으로 빠지지 않을 뿐만 아니라 회전축과 마그네트가 서로 헛돌지 않게 된다.

또한, 본 발명에 따른 회전자는, 상기 마그네트는 극이방성 이방화배향되도 록 사출 성형되고, 상기 마그네트링의 내주면에 형성된 돌기 또는 요홈과 상기 회전축의 외주면에 형성된 돌기 또는 요홈은 상기 마그네트의 극분할점을 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

극이방성 이방화배향되어 방사대칭형으로 자극이 형성된 마그네트로부터 발생된 자속은 상기 마그네트링 및 회전자축의 돌기 또는 요홈에 의해 일정 정도 변화되거나 왜곡된다. 따라서, 상기 돌기 또는 요홈을 극분할점을 기준으로 대칭적으로 형성시킴으로써 상기 돌기 또는 요홈에 의한 자속의 변화 또는 왜곡이 극분할점을 기준으로 대칭적으로 이루어지게 되어 상기 돌기 또는 요홈에 의한 자속의 변화 또는 왜곡이 최소화되게 된다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 회전자를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 회전자는 모터나 발전기와 같이 회전자와 고정자로 이루어진 장치에 적용된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전자를 도시한 부분단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A에서의 단면을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전자의 회전자축을 도시한 부분단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전자(1)는 회전자축(10)과 마그네트(20)와 마그네트링(30)을 포함한다.

상기 회전자축(10)은 하우징(도면에 미도시)과 같은 지지부에 회전 가능하게 지지된다. 상기 회전자축(10)은 마그네트(20) 및 마그네트링(30)과 일체로 회전된 다. 상기 회전자축(10)에는 상기 마그네트(20)가 접촉되는 부분에 상기 마그네트(20)가 축방향으로 빠지지 않거나 또는 서로 헛돌지 않도록 돌기 또는 요홈(11)이 형성된다. 하술하는 바와 같이 상기 마그네트(20)가 도 2에서와 같이 극이방성 이방화배향되도록 사출 성형된 경우에는 마그네트(20)에 의해 형성된 방사대칭형의 자속이 상기 돌기 또는 요홈(11)에 의해 극분할점을 기준으로 대칭적으로 변화 또는 왜곡되도록 하여 그에 따른 영향이 최소화되도록 상기 회전자축(10)의 돌기 또는 요홈은 상기 마그네트(20)의 극분할점(21)에 대하여 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기와 같이 마그네트(20)가 극이방성(Polar Antistorpic) 이방화배향된 경우에는 상기 돌기 또는 홈(11)이 상기 마그네트(20)와 접촉되는 상기 회전자축(10)의 외주면에 축중심을 중심으로 서로 대칭인 마그네트(20)의 극분할점(21)에서 형성되는 것이 바람직하다. 이는 극분할점(21)에서 자속이 가장 약하기 때문에 축중심을 중심으로 서로 대칭인 마그네트(20)의 극분할점(21)에서 형성된 돌기 또는 홈(11)에 의한 자속의 왜곡이 최소화되기 때문이다. 도면에는 회전자축(10)에 요홈이 원주방향으로 일주하여 형성된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명에서 상기 회전자축(10)의 홈 또는 돌기는 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 상기 회전자축(10)에는 상기 마그네트링(30)의 돌기(31)와 같이 축방향으로 연장된 돌기 또는 홈이 형성되어질 수 있다.

상기 마그네트(20)는 자속을 발생시키기 위한 영구자로서 상기 회전자축(10)에 고정되어 상기 회전자축(10)과 일체로 회전된다. 상기 마그네트(20)는 상기 회전자축(10)이 소정의 금형(도면에 미도시)에 수용된 상태에서 상기 회전자축(10)과 마그네트링(30) 및 금형 사이의 공간에 마그네트 레진을 사출하여 상기 회전자축(10)과 일체로 성형된다. 본 발명에 따른 회전자(1)는 상기와 같이 마그네트(20)가 회전자축(10)의 주위에 마그네트 레진을 사출하여 상기 회전자축(10)과 일체로 성형되기 때문에 압입에 따른 마그네트(20)의 파손과 본딩의 접착력 저하에 따른 마그네트(20)의 이탈이 방지된다. 종래에는 회전자축을 마그네트에 압입하기 때문에 압입 구조상 회전자축의 외주면에 돌기 또는 요홈을 형성할 수 없다. 이에 반하여 본 발명에 따른 회전자(1)는 회전자축(10)의 외주면에 돌기 또는 요홈(11)을 형성하더라도 마그네트 레진이 상기 돌기를 감싸거나 요홈에 스며들면서 상기 돌기 또는 요홈(11)에 대응하는 요홈 또는 돌기가 마그네트(20)의 내주면에 형성되어 상기 회전자축(10)과 상기 마그네트(20)는 서로 맞물려 결합된다. 이는 하술하는 마그네트링(30)의 돌기 또는 요홈(31)의 경우와 마찬가지이다. 한편, 마그네트 레진은 일반적으로 Sr 또는 Ba Ferrite 자성분말과 바인더(Binder)로서 Nylon 6, Nylon 12, PPS(Polyphenylene sulfide) 등의 혼합물로 구성된다. 상기와 같은 마그네트 레진을 자계가 인가된 금형내에 사출하면, 자석의 미랍자들이 자계의 방향으로 배향되어 냉각/고화된다. 도 2는 상기 마그네트(20)가 극이방성 이방화배향되도록 사출 성형된 실시예를 도시한 것이다.

상기 마그네트링(30)은 중앙에 상기 회전자축(10)이 삽입 수용되기 위한 관통구멍이 형성된 원통이다. 상기 마그네트링(30)은 상기 마그네트(20)의 사출성형시 상기 마그네트(20)의 외주에 일체로 부착된다. 즉, 상기 마그네트(20)는 상기 회전자축(10)을 상기 마그네트링(30)과 동심이 되도록 상기 마그네트링(30)의 관통 구멍에 관통 삽입시킨 상태에서 상기 회전자축(10)과 마그네트링(30) 사이의 공간에 마그네트 레진을 사출하여 성형된다.

한편, 상기 마그네트(20)와 접촉되는 상기 마그네트링(30)의 내주면에는 돌기 또는 요홈(31)이 형성된다. 상기 마그네트링(30)의 돌기 또는 요홈(31)은 상기 회전자축(10)의 돌기 또는 요홈(11)과 마찬가지로 상기 마그네트링(30)이 상기 마그네트(20)로부터 이탈되지 않고 서로 헛돌지 않도록 하기 위한 것이다. 또한, 상기 마그네트(20)가 극이방성 이방화배향되도록 사출 성형된 경우에는 상기 마그네트링(30)의 돌기 또는 요홈은 상기 마그네트(20)의 극분할점(21)에 대하여 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 마그네트(20)가 극이방성 이방화배향되도록 사출 성형된 경우에는 상기 마그네트(20)와 접촉되는 상기 마그네트링(30)의 내주면에는 축중심을 중심으로 서로 대칭인 마그네트(20)의 극분할점(21)에서 돌기 또는 요홈(31)이 형성되는 것이 바람직하다. 도면에는 상기 돌기 또는 요홈(31)이 상기 마그네트링(30)의 내주면에 축중심을 중심으로 서로 대칭인 마그네트(20)의 극분할점(21)에서 축방향으로 길게 연장되어 형성된 실시예가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 회전자는 마그네트가 마그네트 레진을 사출하여 회전자축과 일체로 성형되기 때문에 압입에 따른 마그네트의 파손과 본딩에 의한 접착력 저하에 따른 마그네트의 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그 제조가 용이한 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 회전자는 마그네트링이 마그네트를 감싸고 있기 때문에 회전자가 고속으로 회전되더라도 마그네트가 비산되는 것이 방지되는 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 회전자는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims

중앙에 관통구멍이 형성된 원통형의 마그네트링과,

상기 마그네트링과 동심이 되도록 상기 마그네트링의 관통구멍에 관통삽입된 회전자축과,

상기 회전자축과 마그네트링 사이의 공간에 마그네트 레진을 사출하여 성형된 원통형의 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 회전자.
제1항에 있어서,

상기 마그네트와 접촉되는 상기 마그네트링의 내주면에는 돌기 또는 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회전자.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 마그네트와 접촉되는 상기 회전자축의 외주면에는 돌기 또는 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회전자.
제3항에 있어서,

상기 마그네트는 극이방성 이방화배향되도록 사출 성형되고,

상기 마그네트링의 내주면에 형성된 돌기 또는 요홈과 상기 회전축의 외주면에 형성된 돌기 또는 요홈은 상기 마그네트의 극분할점을 기준으로 대칭적으로 형 성된 것을 특징으로 하는 회전자.