KR100651699B1 - 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조에 관한 것으로서, 특히 회전자 프레임에 접착제를 사용하여 부착되는 영구자석의 양측면부에 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면을 형성한 후 그 영구자석을 회전자 프레임의 저면에 서로 마주보도록 나사 결합되는 가이드부재로서 링테의 일측으로 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출된 좌우측가이드를 통해 고정함으로써, 전동기 구동시 코깅토크를 저감시키고, 영구자석의 결합력을 향상시켜 회전자가 고속으로 회전하더라도 영구자석의 이탈현상이 발생하지 않도록 한 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조에 관한 것이다.

아웃로터, 전동기, 회전자, 영구자석, 가이드부재,

Description

아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조{Magnet rotor structure of out rotor type motor}

도 1은 본 발명의 영구자석 회전자구조를 보인 측단면도.

도 2는 본 발명에 적용된 회전자를 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 적용된 영구자석을 보인 단면도.

도 4는 본 발명의 회전자를 보인 정단면도.

도 5는 본 발명에 적용된 가이드부재를 보인 분해 사시도.

도 6은 종래의 영구자석 회전자구조를 보인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 고정자, 2: 회전자,

3: 회전자프레임, 4: 영구자석,

5: 경사면, 11: 좌측가이드,

12,21: 링테, 13,22: 자석고정돌기,

14,23: 나사홀, 15,24: 가이드돌기,

20: 우측가이드,

본 발명은 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조에 관한 것으로서, 특히 회전자 프레임에 접착제를 사용하여 부착되는 영구자석의 양측면부에 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면을 형성한 후 그 영구자석을 회전자 프레임의 저면에 서로 마주보도록 나사 결합되는 가이드부재로서 링테의 일측으로 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출된 좌우측가이드를 통해 고정함으로써, 전동기 구동시 코깅토크를 저감시키고, 영구자석의 결합력을 향상시켜 회전자가 고속으로 회전하더라도 영구자석의 이탈현상이 발생하지 않도록 한 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조에 관한 것이다.

영구자석형 전동기는 회전자에 영구자석을 사용함으로써 출력밀도를 높일 수 있으며 고효율로 운전이 가능하므로 유도기 대비 콤팩트하게 설계하여 적용시킬 수 있다는 장점을 갖고 있다.

반면, 사용된 영구자석과 고정자 슬롯(Slot)의 존재로 인하여 코깅토크가 발생하는 단점이 발생하고 있다.

코깅토크가 높으면 차량의 기동을 어렵게 하고, 토크리플이 발생되며, 소음과 진동에 악영향을 준다.

영구자석형 전동기의 일종이면서 전기자동차에 사용되고 있는 아웃 로터 타입(Out lotor type) 영구자석형 동기전동기는 영구자석의 단면적을 크게 할 수 있고, 이를통해 발생토크를 증가시킬 수 있는 장점에 의해 점차 그 사용범위가 확대 되고 있는 추세이다.

도 6은 종래의 아웃 로터 타입 영구자석형 동기전동기에 적용된 회전자구조를 도시한 것으로서,

회전자의 외주면에 형성된 회전자프레임에 다수의 영구자석을 접착제로 부착시켜 형성한 구조이다.

그러나, 종래의 회전자구조는 영구자석을 접착제를 사용하여 회전자 프레임에 부착시키는 구조이기 때문에 주위 진동 및 온도상승 등과같이 작동환경이 열악해지고, 회전자가 고속으로 회전함에 따라 영구자석의 결합력이 약해지면서 쉽게 이탈하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 회전자 프레임에 접착제를 사용하여 부착되는 영구자석의 양측면부에 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면을 형성한 후 그 영구자석을 회전자 프레임의 저면에 서로 마주보도록 나사 결합되는 가이드부재로서 링테의 일측으로 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출된 좌우측가이드를 통해 고정함으로써, 전동기 구동시 코깅토크를 저감시키고, 영구자석의 결합력을 향상시켜 회전자가 고속으로 회전하더라도 영구자석의 이탈현상이 발생하지 않도록 한 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

청구범위 제 1 항에 의하여,

고정자와, 상기 고정자의 외측에 위치하는 회전자의 회전자 프레임에 고정자와 대향하도록 다수의 영구자석을 장착하는 것에 있어서,

상기 영구자석은 회전자 프레임에 소정의 간격을 두고 배열한 후 접착제를 사용하여 부착하되,

상기 회전자 프레임에는 접착제에 의해 부착된 영구자석을 누르면서 이탈을 방지시키는 가이드부재를 나사 결합하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하여,

상기 영구자석의 양측면부에는 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 3 항에 의하여,

상기 가이드부재는 회전자 프레임의 내측에 결합되는 좌측 가이드와, 회전자 프레임의 외측에 결합되는 우측가이드로 대별 구성되고, 상기 좌우측 가이드는 링테의 일측으로 영구자석의 양측면부에 마련된 경사면과 경사면 사이의 공간으로 끼워지면서 영구자석의 유동을 방지시키는 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 4 항에 의하여,

상기 자석고정돌기의 양측에는 경사면에 대응하는 가이드돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 5 항에 의하여,

상기 자석고정돌기에는 다수의 나사홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 , 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면 도면부호 1 은 고정자를 나타내고, 도면부호 2 는 회전자를 나타낸다.

상기 회전자(2)의 외주면상에는 고정자와 대향하도록 직각방향으로 회전자프레임(3)이 형성되어 있으며, 상기한 회전자프레임(3)에 접착제를 사용하여 영구자석(4)을 부착하여 고정자(1)와 대향하도록 한다.

이때, 본 발명에서는 별도의 가이드부재를 회전자 프레임(3)의 내측면에 장착하여, 상기 가이드부재를 통해 영구자석(4)의 이탈이 방지되도록 하였다.

즉, 상기의 가이드부재는 회전자 프레임(3)의 내측에 결합되는 좌측가이드(11)와 회전자프레임(3)의 외측에 결합되는 우측가이드(20)로 대별 구성되고,

상기 좌우측가이드(11,20)는 링테(12,21)의 일측으로 다수의 자석고정돌기(13,22)를 일정간격으로 돌출 형성한 것으로, 상기 좌측가이드(11)와 우측가이드(20)를 서로 마주하도록 회전자 프레임(3)에 결합하였을때, 상기 각각의 자석고정돌기(13,22)가 서로 밀착되면서, 상기 자석고정돌기(13,22)는 영구자석(4)과 영구자석(4) 사이의 공간으로 끼워질 수 있게 되어, 상기 회전자프레임(3)에 접착제를 통해 부착된 영구자석(4)은 그 유동은 물론, 회전자프레임(3)으로부터 이탈되는 현상이 방지될 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 영구자석(4)의 양측면에는 도 3과 같이 상측은 넓고 하측으로 갈 수록 점진적으로 좁아지는 경사면(5)이 형성되고, 상기 자석고정돌기(13,22)의 양측에는 경사면(5)에 대응하는 가이드돌기(15,24)가 마련되어 있는 바,

상기 자석고정돌기(13,22)는 상기의 경사면(5)은 물론 이에 대응되는 가이드돌기(15,24)에 의해, 상기 영구자석(4)과 영구자석(4)의 사이에 마련되는 공간으로 그 끼움이 용이하게 이루어질 수 있고, 아울러 상기 경사면(5)과 가이드돌기(15,24)의 밀착력으로부터 상기 영구자석(4)은 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 가이드돌기(15,24)에는 나사홀(14,23)을 형성하여 나사로서 회전자프레임(3)에 결합시킬 수 있도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 체결과정을 설명하면,

회전자 프레임(3)의 내측으로 소정의 간격을 두고 영구자석(4)을 접착제를 사용하여 부착한다.

이후, 상기 영구자석(4)이 부착된 회전자 프레임(3)에 좌측가이드(11)를 먼저 결합한다.

이때, 상기 좌측가이드(11)를 회전자 프레임(3)이 결합시킬 때, 상기 좌측가이드(11)는 자석고정돌기(13)가 영구자석(4)과 영구자석(4)의 사이에 마련된 공간으로 끼움이 가능하도록 그 결합방향을 회전자 프레임(3)의 측부에서 진행시킨다.

이후, 상기 회전자 프레임(3)의 내측에 링테(12)를 밀착시킨 후 자석고정돌기(13)에 형성되어있는 나사홀(14)에 나사를 삽입하여, 상기 회전자 프레임(3)에 좌측가이드(11)는 물론 자석고정돌기(13)를 고정한다.

다음, 상기 좌측 가이드(11)에 마주하도록 우측가이드(20)를 회전자 프레임(3)에 결합시킨다.

이때, 상기 우측가이드(20) 또한 회전자 프레임(3)이 결합시킬 때, 상기 우측가이드(20)는 자석고정돌기(22)가 영구자석(4)과 영구자석(4)의 사이에 마련된 공간으로 끼움이 가능하도록 그 결합방향을 회전자 프레임(3)의 측부에서 진행시킨다.

이후, 상기 회전자 프레임(3)의 내측에 링테(21)를 밀착시킨 후 자석고정돌기(22)에 형성되어있는 나사홀(23)에 나사를 삽입하여, 상기 회전자 프레임(3)에 우측가이드(20)는 물론 자석고정돌기(22)를 고정한다.

그러면, 도 4와 같이 자석고정돌기(13,22)의 가이드돌기(15,24)가 영구자석(4)의 경사면(5)이 밀착되면서, 상기 회전자프레임(3)에 접착제를 사용하여 부착된 영구자석(4)은 그 유동 및 흔들림이 방지되면서 견고한 결합상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 설명과 같이 회전자 프레임(3)에 접착제를 사용하여 부착된 영구자석(4)이 좌우측가이드(11,20)에 마련된 자석고정돌기(13,22)에 의해 의해 견고하게 고정되므로 회전자(2)가 고속으로 회전하더라도 영구자석(4)의 이탈현상은 발생하지 않게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 회전자 프레임에 접착제를 사용하여 부 착되는 영구자석의 양측면부에 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면을 형성한 후 그 영구자석을 회전자 프레임의 저면에 서로 마주보도록 나사 결합되는 가이드부재로서 링테의 일측으로 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출된 좌우측가이드를 통해 고정함으로써, 전동기 구동시 코깅토크를 저감시키고, 영구자석의 결합력을 향상시켜 회전자가 고속으로 회전하더라도 영구자석의 이탈현상이 발생하지 않도록 한 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 고정자와, 상기 고정자의 외측에 위치하는 회전자의 회전자 프레임에 고정자와 대향하도록 다수의 영구자석을 장착하는 것에 있어서,

   상기 영구자석은 회전자 프레임에 소정의 간격을 두고 배열한 후 접착제를 사용하여 부착하되,

   상기 회전자 프레임에는 접착제에 의해 부착된 영구자석을 누르면서 이탈을 방지시키는 가이드부재를 나사 결합하는 것을 특징으로 하는 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 영구자석의 양측면부에는 상측은 넓고 하측은 좁아지는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드부재는 회전자 프레임의 내측에 결합되는 좌측 가이드와, 회전자 프레임의 외측에 결합되는 우측가이드로 대별 구성되고, 상기 좌우측 가이드는 링테의 일측으로 영구자석의 양측면부에 마련된 경사면과 경사면 사이의 공간으로 끼워지면서 영구자석의 유동을 방지시키는 다수의 자석고정돌기가 일정간격으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 자석고정돌기의 양측에는 경사면에 대응하는 가이드돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자 구조
5. 제 3 항에 있어서, 상기 자석고정돌기에는 다수의 나사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 아웃로터 타입 전동기의 영구자석 회전자구조.

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