KR100683889B1

KR100683889B1 - 모터 회전자 코어의 적층 구조

Info

Publication number: KR100683889B1
Application number: KR1020050065494A
Authority: KR
Inventors: 이희재
Original assignee: (주)엠제이텍
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-02-15
Also published as: KR20070010703A

Abstract

본 발명은 모터 회전자 코어의 적층 구조에 관한 것으로서, 특히 회전자 코어의 중앙 원형 테두리에 서로 대칭되는 각도를 가지고, 골곡을 가지는 타원형으로 형성되는 복수의 엠보와, 각각의 상기 엠보로부터 연장되는 엠보 도피홀을 형성하고, 상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보가 하단의 형성된 회전자 코어의 엠보 및 엠보 도피홀에 압입되도록 하여 상기 회전자 코어를 회전시킴과 동시에 스큐를 주면서 적층하는 모터 회전자 코어의 적층 구조에 있어서, 상기 엠보 도피홀은, 상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 어느 한쪽에 형성시키고, 하단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 반대쪽에 형성시키고, 순차적으로 교번시켜 상기 회전자 코어를 적층하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 모터의 회전자의 회전자 코어에 엠보와 엠보 측면으로 엠보 도피홀을 형성하여 회전자 코어를 적층시 회전을 시켜도 엠보가 엠보 도피홀에 의해 적층되도록 하여 회전 적층 및 스큐를 줄 수 있도록 함으로써 모터 특성을 개선시킬 수 있다.

모터, 회전자, 회전자 코어, 엠보, 엠보 도피홀, 회전, 스큐

Description

모터 회전자 코어의 적층 구조{LAYING STRUCTURE FOR MOTORS ROTOR CORE}

도 1은 일반적인 모터의 구성을 나타낸 단면도,

도 2a 및 2b는 종래의 회전자 코어의 구성을 나타낸 도면,

도 3a 내지 도 3c는 종래의 회전자 코어에 엠보를 형성한 모습을 나타낸 도면,

도 4는 종래의 엠보가 형성된 회전자 코어를 회전 적층한 모습을 나타낸 모습을 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 회전자 코어의 구성을 나타낸 평면도,

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 회전자 코어의 엠보 도피홀의 구성을 나타낸 평면도,

도 7은 본 발명에 따라 두장의 회전자 코어를 적층하였을 때의 모습을 나타낸 평면도,

도 8은 본 발명에 따라 회전자 코어를 적층하는 과정을 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조에 의해 제작된 회전자의 구성을 나타낸 사시도,

도 10은 본 발명에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조에 의해 제작된 회전자의 구성을 나타낸 부분 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 회전자 110 : 회전자 코어

111 : 슬롯 113 : 엠보

115 : 엠보 도피홀

본 발명은 모터 회전자 코어의 적층 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 모터의 회전자의 회전자 코어에 엠보와 엠보 측면으로 엠보 도피홀을 형성하여 회전자 코어를 적층시 회전을 시켜도 엠보가 엠보 도피홀에 의해 적층되도록 하여 회전 적층 및 스큐를 줄 수 있도록 함으로써 모터 특성을 개선시키도록 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 입력에서 전기에너지를 받아 선형 운동 및 직선 운동을 하는 기계 장치의 동력원으로써 필수적인 장치로서, 입력 신호에 따라 기계를 조작하거나 구동하는 동작을 공급한다. 그 기본 구성은 크게 회전부분과 고정 부분으로 대별된다. 여기서, 회전자와 고정자에서 각각 발생되는 영구자석에 의한 자속과 전류에 의한 자속사이에 극성의 반발력 또는 흡인력에 따라 회전하는 회전자가 기계를 구동시키게 된다.

이러한 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(12)과 상기 하우징(12)의 내주면에 고정하되, 영구자석을 포함하는 고정자(14)와, 상기 하우징(12)의 중앙에 서 양측 베어링에 의해 지지되는 회전축(16)과, 상기 회전축(16)과 결합되어 회전하는 회전자(15)로 구성된다.

그리고, 회전자(15)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 원판형 철편으로 이루어진 회전자 코어(20)를 적층하여 이루어지는 것으로, 회전자 코어(20)는 그 외주연부에 방사상으로 배열된 슬롯(21)이 형성되고, 상기 슬롯(21)을 통해 코일(도시 생략)이 권선된다.

그리고 회전자 코어(20)에는 프레스 등을 이용해 일측에서 가압하여 엠보(23)를 형성한다. 즉 가압면에는 오목부가 형성되고, 그 반대면에는 오목부에 대응되는 돌기부가 형성되는 것이다. 이러한 엠보(23)는 슬롯의 최대 공약수로 형성한다. 즉, 슬롯(21)의 수가 12개인 경우 90도의 위치마다 엠보(23)를 서로 대칭되도록 위치시켜 엠보(23)의 개수는 4개로 형성한다.

따라서, 상기한 회전자 코어(20)는 적층시 인접한 회전자 코어(20)의 엠보(23)가 서로 삽입되어 코어와 코어를 밀착 결합시켜 비대칭이 발생되지 않고 직선으로 적층되도록 하는 것이다.

또한, 회전자는 코일에 전류가 흐르면 고정자와 회전자의 자기저항 불균일에 기인한 코깅현상이 발생되어 회전축의 토크맥동 및 진동현상을 유발되는 데, 이를 방지하기 위하여 회전자 코어를 적층시 스큐를 주어 적층함으로써 자기저항 불균일로 인한 토크맥동을 저감시키는 방법도 제시되었다. 이러한 회전자 적층 방법은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 타원형의 엠보(23)를 형성하고, 엠보(23)에 경사를 두어 회전자 코어(20)의 적층시 엠보(23)의 경사에 의해 스큐가 발생되도록 한다.

그리고, 회전자는 다수의 회전자 코어가 적층되기 때문에 무게가 한쪽으로 편중되는 경향이 있어 이를 방지하기 위하여 각 회전자 코어를 일정 각도로 회전시키면서 적층시켜 무게 불균형을 해소하는 방법도 제시되었다.

한편, 이러한 종래의 회전자의 극수를 희석화시켜 무극화함으로써 자연스러운 회전을 유도하는 데, 이러한 회전자는 슬롯의 개수와 엠보의 개수(예를 들면 슬롯의 개수가 22이고, 엠보의 개수가 3개)가 최대 공약수가 되지 않는 형태로 형성된다.

그러나, 이러한 종래의 슬롯의 개수와 엠보의 개수가 최대 공약수가 되지 않는 회전자는 엠보를 형성하고, 스큐를 줄 수는 있으나 슬롯의 개수와 엠보의 개수가 최대 공약수가 되지 않아 엠보와 엠보 사이에 위치하는 슬롯의 개수가 동일하지 않기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 회전자 코어(23)를 회전시키면 상단 회전자 코어(23-1)와 하단 회전자 코어(23-2)의 슬롯(21)이 일치하지 않고, 오차 각도가 발생하기 때문에 회전자 코어의 회전 적층이 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 회전자의 회전자 코어에 엠보와 엠보 측면으로 엠보 도피홀을 형성하여 회전자 코어를 적층시 회전을 시켜도 엠보가 엠보 도피홀에 의해 적층되도록 하여 회전 적층 및 스큐를 줄 수 있도록 함으로써 모터 특성을 개선시키도록 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

회전자 코어의 중앙 원형 테두리에 서로 대칭되는 각도를 가지고, 골곡을 가지는 타원형으로 형성되는 복수의 엠보와, 각각의 상기 엠보로부터 연장되는 엠보 도피홀을 형성하고, 상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보가 하단의 형성된 회전자 코어의 엠보 및 엠보 도피홀에 압입되도록 하여 상기 회전자 코어를 회전시킴과 동시에 스큐를 주면서 적층하는 모터 회전자 코어의 적층 구조에 있어서, 상기 엠보 도피홀은, 상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 어느 한쪽에 형성시키고, 하단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 반대쪽에 형성시키고, 순차적으로 교번시켜 상기 회전자 코어를 적층하는 것을 특징으로 한다.

삭제

여기에서 또한, 상기 엠보 도피홀은 원형 또는 다각형으로 형성되고, 상기 엠보의 두께보다 넓은 두께를 가지며, 그 길이는 상기 슬롯의 회전할 때 발생하는 오차 각도와 스큐 각도에 대응되는 길이 이상으로 형성된다.

여기에서 또, 상기 회전자 코어중 최하단에 적층되는 회전자 코어는 엠보가 홀로 형성된다.

여기에서 또, 상기 회전자 코어는 하나 이상의 엠보의 각도로 회전시킨다.

이하, 본 발명에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조의 구성을 첨부된 도면 을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 회전자 코어의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 회전자 코어의 엠보 도피홀의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명에 따라 두장의 회전자 코어를 적층하였을 때의 모습을 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명에 따라 회전자 코어를 적층하는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조에 의해 제작된 회전자의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조에 의해 제작된 회전자의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.

도 5 내지 도 10을 참조하면, 본 발명이 적용된 회전자(100)의 회전자 코어(110)는 방사상으로 복수의 슬롯(111)이 형성된다.

그리고, 회전자 코어(110)는 중앙 원형 테두리에 서로 대칭되는 각도를 가지고, 골곡을 가지는 타원형으로 형성되는 복수의 엠보(113)와, 각각의 엠보(113)의 측면으로부터 연장되어 엠보 도피홀(115)을 형성하고, 상단의 회전자 코어(110-1)에 형성된 엠보(113-1)가 하단의 형성된 회전자 코어(110-2)의 엠보(113-2) 및 엠보 도피홀(115-2)에 압입되도록 하여 회전자 코어(110)를 회전시킴과 동시에 스큐를 주면서 적층한다.

한편, 엠보 도피홀(115)은 도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상단의 회전자 코어(110-1)에 형성된 엠보(113-1)에는 어느 한쪽에 형성시키고, 하단의 회전자 코어(110-2)에 형성된 엠보(113-2)에는 반대쪽에 형성시켜 순차적으로 교번시키면서 회전자 코어(110)를 적층한다.

또한, 엠보 도피홀(115)은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 원형 또는 다각형으로 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이 엠보(113)의 두께(t1)보다 넓은 두께(t2)를 가지며, 그 길이(l)는 슬롯(111)의 회전할 때 발생하는 오차 각도와 스큐 각도에 대응되는 길이 이상으로 형성된다.

그리고, 회전자 코어(110)중 최하단에 적층되는 회전자 코어(110-n)는 엠보(113-n)가 홀 형태로 형성된다.

또한, 회전자 코어(110)는 하나 이상의 엠보(113)의 각도로 회전시킨다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전자 코어의 적층 구조의 조립 과정을 도 5 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 22개의 슬롯을 갖는 회전자 코어(110)의 원형 테두리에 120도의 각도를 기준으로 타원형으로 굴곡을 갖는 엠보(113)를 형성한다.

그런 다음 엠보(113)의 측면에 타원형의 엠보 도피홀(115)을 형성한다. 이때 엠보 도피홀(115)은 엠보(113)의 두께보다 넓은 두께를 가지며, 만약 회전자 코어(110)를 회전시킬 때 120도를 회전시켜야하나 슬롯(111)간의 불일치로 인해 실제 114도만 회전시키는 경우 6도에 해당되는 길이와, 스큐를 2도로 주는 경우 2도에 해당되는 길이의 합 이상만큼의 길이를 갖는다. 즉, 6도에 해당되는 길이가 1.2㎜이고, 2도에 해당되는 길이가 0.2㎜인 경우 엠보 도피홀(115)은 1.4㎜의 길이 이상으로 형성된다.

상기와 같이 엠보(113-1)의 측면에 타원형의 엠보 도피홀(115-1)이 형성된 첫 번째 회전자 코어(110-1)의 저면에 엠보 도피홀(115-2)이 반대쪽으로 형성된 두 번째 회전자 코어(110-2)를 적층시키는 데, 이때 회전자 코어(110-2)를 120도 회전시키고, 스큐 각도만큼 더 회전시켜 첫 번째 회전자 코어(110-1)의 저면에 적층시킨다. 그러면, 상면에 위치한 회전자 코어(110-1)의 엠보(113-1)가 저면에 위치한 회전자 코어(110-2)의 엠보(113-2) 및 엠보 도피홀(115-2)에 삽입되는 형태이다.

그런 다음, 상면의 회전자 코어(110-1)의 엠보(113-1)를 압입하여 엠보(113-1)가 저면에 적층된 회전자 코어(110-2)의 엠보(113-2)에 압입되어 고정되도록 한다.

다시, 상기와 같은 방법으로 두 번째 적층된 회전자 코어(110-2)와 반대쪽으로 엠보 도피홀(115-3)이 형성된 회전자 코어(110-3)를 회전시켜 적층하고, 엠보(113-3)를 압입하는 방식으로 순차적으로 적층시킨다.

마지막으로 홀 형태로 엠보(113-n)가 형성되고, 엠보(113-n) 측면에 엠보 도피홀(115-n)이 형성된 회전자 코어(110-n)를 적층한다. 이때, 마지막에 위치하는 회전자 코어(110-n)에 엠보(113-n)를 홀 형태로 형성하는 이유는 엠보(113-n)가 표면으로 돌출되는 것을 막기 위함이다.

따라서, 상기와 같은 방식으로 엠보에 엠보 도피홀을 형성하면, 회전자 코어의 회전 적층 및 스큐를 줄 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 모터 회전자 코어의 적층 구조에 따르면, 모터의 회전자의 회전자 코어에 엠보와 엠보 측면으로 엠보 도피홀을 형성하여 회 전자 코어를 적층시 회전을 시켜도 엠보가 엠보 도피홀에 의해 적층되도록 하여 회전 적층 및 스큐를 줄 수 있도록 함으로써 모터 특성을 개선시킬 수 있다.

Claims

외주연에 최대 공약수가 없는 슬롯을 가지는 회전자 코어의 중앙 원형 테두리에 서로 대칭되는 각도를 가지고, 골곡을 가지는 타원형으로 형성되는 복수의 엠보와, 각각의 상기 엠보로부터 연장되는 엠보 도피홀을 형성하고, 상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보가 하단의 형성된 회전자 코어의 엠보 및 엠보 도피홀에 압입되도록 하여 상기 회전자 코어를 회전시킴과 동시에 스큐를 주면서 적층하는 모터 회전자 코어의 적층 구조에 있어서,

상기 엠보 도피홀은,

상단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 어느 한쪽에 형성시키고, 하단의 회전자 코어에 형성된 상기 엠보에는 반대쪽에 형성시키고, 순차적으로 교번시켜 상기 회전자 코어를 적층하는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 엠보 도피홀은,

원형 또는 다각형으로 형성되고, 상기 엠보의 두께보다 넓은 두께를 가지며, 그 길이는 상기 슬롯의 회전할 때 발생하는 오차 각도와 스큐 각도에 대응되는 길이 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 회전자 코어중 최하단에 적층되는 회전자 코어는,

엠보가 홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 회전자 코어는,

하나 이상의 엠보의 각도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 코어의 적층 구조.