KR100655993B1 - 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자를 개시한다.

개시된 본 발명은, 금형에서 착자자석(20)이 삽입되는 끼움공간부(12)와 관통홀(14)이 구비된 일체형 코어(10)를 성형하고, 성형된 개개의 코어(10)의 관통홀(14)에 연결핀(18)을 끼운상태에서 코어(10)의 외측면에 용접하여 적층하며, 상기 코어(10)의 끼움공간부(12)에 착자자석(20)을 끼워서 조립한 후, 상기 코어(10)의 외측 또는 내측 원주면을 절삭가공하여 코어몸체를 분리시키는 과정을 포함하여 이루어져, 금형에서 코어가 일체형으로 제작되어 금형의 수명연장과 함께 금형 제작비용을 절약할 수 있으며, 착자자석과 코어를 조립 및 분해가 용이하게 이루어지게 한 것이다.

서보모터, 회전자

Description

서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자 { Method for producing rotator in a servomotor and the rotator }

도 1은 종래 서보모터의 회전자를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 서보모터 회전자의 제1실시예를 도시한 도면,

도 3은 도 2에서 회전자의 코어부분을 가공한 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 서보모터 회전자의 제2실시예를 도시한 도면,

도 5는 도 4에서 회전자의 코어부분을 가공한 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 코어 12 : 끼움공간부

14 : 관통홀 16 : 위치결정돌기

18 : 연결핀 20 : 착자자석

30 : 회전축

본 발명은 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자에 관한 것으로, 특히 일 체형 코어에 자석을 조립설치한 후 코어연결부를 절삭가공하여 코어연결부를 분리한 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자에 관한 것이다.

일반적으로, 교류 서보모터는 회전자에 착자된 자석과 스테이터에 코일을 구비하여 정현파 자석분포와 정현파전류에 의해 토크를 발생시키도록 되어 있다. 이러한 교류 서보모터에는, 통상 착자자석과 코어 사이에 배열되는 IPM형(Interior

mounted permanent magnet)회전자가 설치되며, 상기 착자자석은 세그먼트형 영구자석을 사용하고 있다. 여기서, 상기 회전자의 코어는 다수개의 조각편으로 구성되어 조각편이 서로 맞물려 원형을 이루고 있다.

종래의 서보모터 회전자는 도 1에 도시된 바와 같이, 분할된 다수의 코어

(100)이 적층되고 이 코어(100) 사이에 착자자석(110)이 결합되어 몸체를 이루도록 되어 있다. 여기서, 상기 코어(100)는 일측면에 엠보싱 돌기(102)가 형성되고, 타측면에 상기 돌기(102)에 대응되게 끼움홈(미도시)이 형성되어 각각의 코어(100)를 결합하도록 되어 있다.

이와 같은 종래의 서보모터 회전자의 조립과정은, 자동적층금형에서 분할형 코어(100)를 낱장씩 적층하고, 분할형 코어(100)를 조립한 후, 착자자석(110)을 코어(100) 사이에 삽입설치 한다. 최종적으로, 조립된 회전자는 회전축(110)에 끼워져 설치된다.

그런데, 종래의 서보모터 회전자는, 분할된 각각의 코어(100) 각각을 적층할 때, 하나의 코어(100)의 엠보싱 돌기(102)에 코어(100)의 끼움홈에 맞추어 차례로 부착해야 하므로 적층작업이 번거럽고, 착자자석(110)과 코어(100)의 부착면에 접 착제를 도포하므로 접착제를 빨리 경화시키기 위한 별도의 경화제가 필요하였다. 또한, 회전자의 조립과정에서 코어(100) 사이에 착자자석(110)의 자극방향을 반대로 끼우게 될 경우, 개개의 적층된 착자자석(110)을 코어(100)와 분리하여야 하는데, 착자자석(110)의 강한 자력때문에 분리하거나 재차 조립할 때 어려움이 있었다. 한편, 코어(100)는 분할되어 성형되므로 타발 횟수가 많아짐에 따라 금형이 쉽게 노후화되고, 노후화된 금형을 교체하는데 많은 비용이 들게 되었다.

이에 본 발명은 종래의 분할형 회전자를 조립할 때 발생되는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 일체형 코어 각각을 접착제를 사용하지 않고 부착 적층하고 적층된 코어를 가공하여 코어에서 착자자석을 편리하게 분리하거나 조립할 수 있으며, 일체형 코어를 제작하는 금형의 타발 횟수를 줄여서 수명을 연장할 수 있는 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 금형에서 착자자석이 삽입되는 끼움공간부와 관통홀이 구비된 일체형 코어를 성형하고, 성형된 개개의 코어의 관통홀에 연결핀을 끼운상태에서 코어의 외측면에 용접하여 적층하며, 상기 코어의 끼움공간부에 착자자석을 끼워서 조립한 후, 상기 코어의 외측 또는 내측 원주면을 절삭가공하여 코어몸체를 분리시키는 과정을 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 서보모터 회전자 제작방법에 의하면, 금형에서 코어가 일체형으로 제작되어 타발 횟수를 줄여 금형의 수명연장과 함께 금형 제작비용을 절약할 수 있다. 또한, 착자자석을 적층할 때 접착제를 사용하지 않으므로써 적층을 편리하게 할 수 있으며, 착자자석과 코어를 조립 및 분해가 용이하게 이루어지므로 부품교환하는 시간을 단축할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 서보모터 회전자의 제1실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 회전자의 코어부분을 가공한 상태도이다.

본 실시에 따른 서보모터 회전자의 제작방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 우선 금형에서 끼움공간부(12)와 관통홀(14)이 구비된 일체형 코어(10)를 성형한 후, 성형된 개개의 코어(10)의 관통홀(14)에 연결핀(18)을 끼운상태에서 코어(10)의 외측면을 따라 용접하여 적층한다. 여기서, 상기 코어(10)의 끼움공간부(12)는 외측면에 걸림턱(12a)이 형성되고, 내측면에 V자형의 안착홈(12b)이 형성되어 있다. 상기 끼움공간부(12)의 걸림턱(12a)은 회전자가 회전할 때 착자자석(20)이 원주방향으로 튀어나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 코어(10)의 외측면을 용접할 때 사용되는 용접기는 플라즈마용접기 또는 TIG용접기를 사용한다. 물론, 코어(10)의 용접부위는 소정치이상의 결합강도를 유지할 수 있어야 한다.

그리고, 상기 코어(10)의 끼움공간부(12)에 착자자석(20)을 끼워서 조립한 후, 상기 코어(10)의 내측 원주면을 절삭가공한다. 여기서, 코어(10)의 끼움공감부(12)의 폭은 착자자석(20)의 폭보다 미세하게 크게 형성되어야 한다. 또한, 상기 착자자석(20)은 끼움공간부(12)에 끼우기 전에 자극판별기로 N극과 S극을 확인하고 극방향이 바뀌지 않도록 주의하면서 조립해야 한다. 만약, 착자자석(20)의 극이 바뀌어져 코어(10)의 끼움공간부(12)에 삽입될 경우, 착자자석(10)을 적층된 코어(10)의 두께방향으로 밀어서 분리시킬 수 있다. 상기 코어(10)의 내측 원주면을 가공할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 착자자석(20)의 사이공간부위를 직접 닿은 부위보다 약간 두껍게 절삭함으로써 빗금친 절삭된 부위가 전체적으로 톱니형상으로 된다. 또한 코어(10)의 내측 원주면을 가공할 때, 칩이 착자자석(20)에 붙지 않도록 에어를 분사시키면서 절삭가공하는 것이 바람직하다. 최종적으로, 착자자석(20)을 삽입한 코어(10)를 회전축(30)에 끼워서 조립한다.

한편, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 코어(10)의 끼움공간부(12)는 하단두께를 약 0.5㎜ 정도로 형성되게 금형을 제작하는 것이 바람직하다. 끼움공간부(12)의 하단두께를 얇게 성형할수록 착자자석(20)을 끼운 상태에서 내측 원주면을 절삭가공을 편리하게 할 수 있다. 그리고, 코어(10)의 적층매수는 서보모터의 기종에 따라 대략 40∼52정도 적층한다.

도 4는 본 발명에 따른 서보모터 회전자의 제2실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에서 회전자의 코어부분을 가공한 상태도이다.

본 실시예서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 외측면이 부착되고 내측면이 개방된 코어(10)를 제1실시예와 동일한 방법으로 회전자를 조립하는 방법을 채택하고 있다. 여기서, 코어(10)는 착자자석(20)이 끼워지는 다수의 끼움공간부(12)와 관통홀(14)이 형성되어 있고, 각각의 코어(10)를 쉽게 맞추도록 위치결정돌기(16)가 구 비되어 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 코어(10)를 적층하고 착자자석(20)을 끼움공간부(12)에 끼운 후, 코어(10)의 바깥쪽부분을 절삭가공한다. 이때, 코어(10)의 바깥쪽부분을 가공할 때 착자자석(20)이 원심력에 의해 이탈되지 않도록 걸림턱이 형성되게 가공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예 구성에 의하면, 금형에서 코어(10)가 일체형으로 제작되어 금형의 수명연장과 함께 금형 제작비용을 절약할 수 있다. 또한, 코어(10)의 끼움공간부(12)에 착자자석(20)을 밀어서 조립 및 분해가 이루어지므로 회전자가 파손된 경우 편리하게 A/S작업을 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 서보모터 회전자 제작방법 및 그 회전자에 의하면, 코어를 적층할 때 접착제를 사용하지 않으므로써 코어의 적층조립성을 향상할 수 있는 것은 물론, 착자자석을 적층된 코어의 끼움공간부에 끼우도록 되어 착자자석을 오조립하더라도 간단하게 분리하여 재조립할 수 있다. 또한, 금형에서 코어가 일체형으로 제작되어 타발 횟수를 줄여 금형의 수명연장과 함께 금형 제작비용을 절약할 수 있다.

Claims (5)

1. 금형에서 착자자석(20)이 삽입되는 끼움공간부(12)와 관통홀(14)이 구비된 일체형 코어(10)를 성형하고, 성형된 개개의 코어(10)의 관통홀(14)에 연결핀(18)을 끼운상태에서 코어(10)의 외측면에 용접하여 적층하며, 상기 코어(10)의 끼움공간부(12)에 착자자석(20)을 끼워서 조립한 후, 상기 코어(10)의 외측 또는 내측 원주면을 절삭가공하여 코어몸체를 분리시키는 과정을 포함한 서보모터 회전자 제작방법에 있어서,

   상기 절삭과정은 코어(10)의 내측 원주면을 착자자석(20)의 사이공간 부위를 직접 닿은 부위보다 두껍게 절삭가공하는 것을 특징으로 하는 서보모터 회전자 제작방법.
2. (삭제)
3. 각각에는 복수개의 끼움공간부(12)와 관통홀(14)이 원주방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고 서로 마주보는 복수개의 관통홀(14)들이 동축으로 배치되게 복수개를 동축으로 포개어 상기 동일축상에 배치된 복수개의 관통홀(14)마다 연결핀(18)을 끼워 용접으로 서로 고정함으로써 일체로 고정된 일체형 코어(20)와, 상기 일체형 코어(20)에서 일렬로 정렬된 복수개의 끼움공간부(12)마다 각각 삽입되어 조립된 복수개의 착자자석(20)으로 이루어진 서보모터 회전자에 있어서,

   상기 끼움공간부(12)의 폭은 착자자석(20)의 폭보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 서보모터 회전자.
4. 제3항에 있어서, 상기 각 끼움공간부(12)는 외측면에 걸림턱(12a)이 구비된 것을 특징으로 하는 서보모터 회전자.
5. (삭제)

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