KR100812784B1 - Connecting structure a magnet for rotor of generator and electric motor - Google Patents

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곽기영
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Abstract

A connecting structure of a magnet for a rotor of a generator and an electric motor is provided to intercept a magnetic flux leakage environment by realizing a material of a supporting member without a ferromagnetic body. A connecting structure of a magnet for a rotor of a generator and an electric motor includes a rotor body(100), a magnet housing(200), a magnet(M), and a supporting member(300). The power of the generator or the electric motor is generated in the rotor body. The rotor body has various shapes according to an output of the generator and the electric motor. A rotor shaft(C) for rotating the rotor body is joined to a center of the rotor body. Insertion grooves(110) for installing the magnet housing are arranged on an outer circumference surface of the rotor body at a predetermined interval. The magnet housing couples the magnet used in the generator and the electric motor with the rotor body and prevents the magnet from being separated.

Description

발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조{CONNECTING STRUCTURE A MAGNET FOR ROTOR OF GENERATOR AND ELECTRIC MOTOR}CONNECTING STRUCTURE A MAGNET FOR ROTOR OF GENERATOR AND ELECTRIC MOTOR}

도 1 은 종래 마그네트 결합구조 중 본딩접합을 통해 로터몸체에 마그네트를 결합한 실시예를 나타낸 일부 확대 단면도1 is a partially enlarged cross-sectional view showing an embodiment in which the magnet is coupled to the rotor body through a bonding joint of the conventional magnet coupling structure.

도 2 는 종래 마그네트 결합구조 중 마그네트하우징만을 통해 마그네트를 고정한 실시예를 나타낸 일부 확대 단면도2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an embodiment in which a magnet is fixed through only a magnet housing in a conventional magnet coupling structure;

도 3 내지 도 8은 본 발명에 관한 도면으로,3 to 8 are views of the present invention,

도 3 은 지지수단을 이용해 마그네트를 로터몸체에 결합시키기 위한 전체 구조를 나타낸 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view showing the overall structure for coupling the magnet to the rotor body using the support means

도 4 는 지지수단 중 결합판의 결합전 상태를 나타낸 로터부의 일부 확대 단면도4 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor unit showing a state before coupling of a coupling plate among supporting means;

도 5 는 지지수단 중 결합판이 결합된 상태를 나타낸 로터부의 일부 확대 단면도5 is an enlarged partial cross-sectional view of the rotor part showing a state in which the coupling plate of the supporting means is coupled;

도 6 은 지지수단으로 보호관이 더 부가되는 상태를 나타낸 로터부의 일부 분해사시도6 is an exploded perspective view of part of the rotor part showing a state in which a protective tube is further added as a supporting means;

도 7 은 결합판의 설치 전에 보호관이 결합된 상태를 나타낸 일부 확대 단면도7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which the protective tube is coupled before installation of the coupling plate.

도 8 은 보호관 상에 결합판이 설치되어 보호관에 의해 로터부 전체가 압착되는 상태를 나타낸 일부 확대 단면도8 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which the coupling plate is installed on the protective tube and the entire rotor portion is compressed by the protective tube.

<도면의 주요부분에대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 로터본체 110 : 설치홈  100: rotor body 110: installation groove

200 : 마그네트하우징 210 : 이탈방지편  200: magnet housing 210: separation prevention piece

300 : 지지수단 310 : 가압판  300: support means 310: pressure plate

320 : 체결수단 322 : 고정볼트  320: fastening means 322: fixing bolt

324 : 너트 330 : 보호관   324: nut 330: protective tube

일반적으로 전자기유도작용으로 기전력을 발생시켜 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기와 전기적에너지를 이용하여 기계적 구동력을 발생시키는 전동기는 기본적으로 내부에 고정설치되는 고정자, 즉 스테이터(stator)와 상기 고정자의 내측에 설치되고 구동축에 의해 회전되며 회전과정에서 스테이터에서의 발전을 유도하는 회전자, 즉 로터부(rotor)로 구성된다.In general, a generator that generates electromotive force by electromagnetic induction and converts mechanical energy into electrical energy, and a motor that generates mechanical driving force using electrical energy, is basically a stator (ie, a stator and a stator) fixedly installed therein. It is installed on the inside and is rotated by a drive shaft and consists of a rotor, ie a rotor, which induces power generation in the stator during the rotation process.

이때 상기 회전자의 외부둘레 상에는 스테이터와의 전류관계상 필요한 마그네트가 일정간격을 두고 다수개 설치된다.At this time, on the outer circumference of the rotor a plurality of magnets necessary for the current relationship with the stator is provided at a predetermined interval.

이러한 마그네트를 로터부에 설치할 때에는 로터부가 회전하는 과정에서 발생되는 원심력에 의해 로터몸체로부터 이탈되지 않도록 결합설계되어야만 한다.When the magnet is installed in the rotor part, it must be designed so as not to be separated from the rotor body by the centrifugal force generated in the process of rotating the rotor part.

그런데 기존에 마그네트를 로터몸체에 결합시키는 방법으로는 [도 1]과 같이 접착제를 이용한 본딩작업을 통해 마그네트(M)를 로터본체(100) 상에 단순 접합시키는 방법이 사용되어 왔다.By the way, in the conventional method of coupling the magnet to the rotor body, a method of simply bonding the magnet (M) on the rotor body 100 through a bonding operation using an adhesive as shown in [Fig. 1] has been used.

하지만 이 경우 로터의 회전과정에서 지속적으로 발생되는 원심력에 의해 본딩부위가 쉽게 떨어질 우려가 클 뿐만 아니라, 로터의 회전과정에서 로터 및 스테이터(미도시) 주변온도가 상승할 경우 접착부위가 녹아 마그네트(M)가 로터본체(100)로부터 쉽게 이탈되어 파손되는 경우가 빈번하게 발생된다.However, in this case, the bonding parts are easily dropped by the centrifugal force continuously generated during the rotation of the rotor, and when the ambient temperature of the rotor and stator (not shown) increases during the rotation of the rotor, the adhesive parts melt and the magnet ( M) is often easily broken away from the rotor body 100 is broken.

이 경우 마그네트(M)는 물론 발전기나 전동기 자체를 사용할 수 없게 되기도 한다.In this case, the magnet (M) as well as the generator or the motor itself can not be used.

만일 보수가 가능하여 마그네트(M)를 로터본체(100)에 재 부착 하더라도 접착부위가 오염되어 있기 때문에 마그네트(M)의 부착 전 접착부위를 세정해야하는 번거로움이 있다.If it is possible to repair and reattach the magnet (M) to the rotor body 100, since the adhesive site is contaminated, there is a need to clean the adhesive site before the magnet (M) is attached.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 대한민국 등록특허 제0703564호 『풍력발전기용 로터와 이의 조립방법』이 있다.Proposed to solve this problem is the Republic of Korea Patent No. 0805564 `` Rotor for wind power generator and its assembly method ''.

상기 종래기술은 [도 2]에 도시된 바와 같이 로터본체(100)상에 일정깊이의 설치홈(110)을 일정간격으로 형성시키고 상기 각 설치홈(110)에는 마그네트하우징(200)을 삽입시키되 상기 마그네트하우징(200)의 양측에는 자석의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지편(210)이 구비되도록 함으로써, 상기 마그네트하우징(200)에 삽입된 마그네트(M)가 양 이탈방지편(210)에 걸려 외부로 이탈되는 것이 방지되는 것이다.In the prior art, as shown in FIG. 2, the installation grooves 110 having a predetermined depth are formed on the rotor body 100 at predetermined intervals, and the magnet housings 200 are inserted into the installation grooves 110, respectively. Both sides of the magnet housing 200 are provided with an escape preventing piece 210 for preventing the magnet from being separated, so that the magnet M inserted into the magnet housing 200 is caught by both escape preventing pieces 210. This is to prevent the departure from the outside.

즉 마그네트(M)의 양단부를 감싸는 이탈방지편(210)에 의해 마그네트(M)가 이탈이 방지되는 것이기 때문에 앞에서 설명한 접착방식에 비해 마그네트의 고정력이 높고 주변 온도상승에 아무런 영향을 받지 않는 장점이 있다.That is, since the magnet M is prevented from being separated by the release preventing piece 210 surrounding both ends of the magnet M, the magnet has a high fixing force and no influence on the ambient temperature rise compared to the adhesive method described above. have.

하지만 이러한 종래기술도 다음과 같은 문제점이 있다.However, these prior art also has the following problems.

기본적으로 로터의 회전과정에서 발생되는 원심력에 의해 각 마그네트(M)는 외부로 이탈하려고 한다.Basically, each magnet (M) tries to escape to the outside by the centrifugal force generated during the rotation of the rotor.

이로인해 마그네트하우징(200) 중 마그네트(M)를 감싸고 있는 각 이탈방지편(210)에 응력이 집중되는데, 이때 각 이탈방지편(210)의 외부에는 별도의 보강구성이 마련되어 있지 않은 상태이므로 각 이탈방지편(210)의 자체 강도만으로 이를 버텨야 한다.As a result, stress is concentrated on each departure preventing piece 210 surrounding the magnet M in the magnet housing 200. At this time, since the outside of each departure preventing piece 210 is not provided with a separate reinforcing structure, each Only the strength of the departure prevention piece 210 should withstand this.

따라서 로터의 고속회전에 의해 적용된 응력이 각 이탈방지편(210)의 강도보다 커질 경우 해당 이탈방지편(210)에 균열이 발생되거나 부러지는 현상이 빈번하게 발생되는 문제점이 있다.Therefore, when the stress applied by the high-speed rotation of the rotor is greater than the strength of each departure prevention piece 210, there is a problem that a crack or break phenomenon occurs frequently in the departure prevention piece 210.

풍력발전이나 대형선박에 사용되는 발전기의 로터는 대부분 1000rpm이상으로 고속회전되기 때문에 상기와 같은 문제점을 갖는 종래기술은 적용하기 힘들 수 밖에 없어 사용분야가 한정되는 문제점이 있다.Since the rotor of the generator used for wind power or large vessels is rotated at a high speed of at least 1000rpm, the conventional technology having the above problems cannot but be difficult to apply.

더구나 이렇게 이탈방지편(210)의 파손될 경우 재 보수가 어려워 로터 전체를 교체해야 하므로 경제적인 손실이 크다는 문제점도 발생된다.In addition, if the breakaway prevention piece 210 is damaged in this way, it is difficult to repair and thus the entire rotor needs to be replaced, resulting in a large economic loss.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 서,The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above,

마그네트하우징의 각 이탈방지편을 지지할 수 있는 별도의 지지수단을 더 구비시킴으로써 로터의 회전과정에서 이탈방지편의 파손 및 마그네트의 이탈을 방지할 수 있는 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Providing a separate support means for supporting each departure prevention piece of the magnet housing to provide a magnet coupling structure of the generator and the motor rotor to prevent breakage of the release prevention piece and separation of the magnet during the rotation of the rotor The purpose.

그리고 상기 지지수단은 강자성체가 아닌 재질을 사용함으로써 각 마그내트로 부터의 누설자속을 최소화 하여 발전기, 전동기의 크기 및 효율을 극대화 시킬 수 있는 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the support means is to provide a magnet coupling structure of the generator and the motor rotor that can maximize the size and efficiency of the generator, motor by minimizing the leakage flux from each magnet by using a non-ferromagnetic material. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조는,The magnet coupling structure of the generator and the motor rotor of the present invention proposed to achieve the above object,

로터축에 결합되어 로터축과 함께 회전하되 외부둘레 상에는 설치홈이 상호 간격을 두고 형성되어 있는 로터본체와,Rotor body is coupled to the rotor shaft and rotates with the rotor shaft, but the installation groove is formed on the outer circumference at intervals,

상기 로터몸체의 각 설치홈에 삽입되되 양측에는 상호 마주보도록 기울어진 형태의 이탈방지편이 형성되어 있는 마그네트하우징과,A magnet housing inserted into each of the installation grooves of the rotor body and having a separation prevention piece of an inclined form facing each other;

상기 마그네트하우징 내에 삽입되되 양측면이 상기 이탈방지편 경사각도와 동일한 경사면이 형성되어 있는 마그네트로 구성된 것을 기본구성으로 한다.The magnet is inserted into the magnet housing, and both sides of the magnet housing are composed of a magnet having the same slope as the inclination angle of the separation preventing piece.

그리고 이러한 기본구성 중 상기 각 마그네트하우징 사이에 각 이탈방지편을 가압하는 지지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.And it is characterized in that the supporting means for pressing each departure preventing piece between the magnet housing of the basic configuration.

이하 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 그 작용에 대한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the configuration illustrated in the drawings.

본 발명 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조는 기본적으로 [도 3]와 [도 3]에 도시된 바와 같이 로터본체(100)와 마그네트하우징(200), 마그네트(M), 지지수단(300)을 포함하여 이루어진다.The magnet coupling structure of the generator and the motor rotor of the present invention is basically the rotor body 100 and the magnet housing 200, the magnet (M), the support means 300 as shown in FIG. It is made to include.

먼저 상기 로터본체(100)는 일반적인 발전기나 전동기의 동력이 발생되는 부분으로, 전체적으로 원형을 띠고 전체직경은 적용되는 발전기나 전동기의 출력정도에 따라 변경된다. 그리고 상기 로터본체(100)의 중앙에는 로터본체(100)를 회전시키기 위한 로터축(C)이 결합된다.First, the rotor body 100 is a part in which power of a general generator or electric motor is generated. The rotor body 100 has a circular shape as a whole and the total diameter is changed according to the output degree of the generator or motor to which the rotor body 100 is applied. In addition, a rotor shaft C for rotating the rotor body 100 is coupled to the center of the rotor body 100.

이러한 로터본체(100)의 외부둘레면에는 후술하는 마그네트하우징(200)의 설치를 위한 삽입홈(110)이 일정간격을 두고 형성되며, 각 삽입홈(110) 사이에는 다시 후술하는 지지수단(300)의 설치를 위한 체결공(120)이 형성된다.On the outer circumferential surface of the rotor body 100, insertion grooves 110 for installation of the magnet housing 200 to be described later are formed at a predetermined interval, and the support means 300 to be described later again between the insertion grooves 110. Fastening hole 120 for the installation of is formed.

이때 상기 체결공(120)은 로터본체(100)를 관통하도록 형성되되, 로터축(C) 길이방향을 따라 상호 일정간격을 두고 복수개로 형성된다.At this time, the fastening hole 120 is formed to penetrate through the rotor body 100, and is formed in plural number at regular intervals along the longitudinal direction of the rotor shaft (C).

그리고 상기 각 삽입홈(110)에는 마그네트하우징(200)이 설치되는데,And each of the insertion groove 110 is provided with a magnet housing 200,

상기 마그네트하우징(200)은, 발전기 및 전동기에 사용되는 마그네트를 상기 로터본체(100)에 결합시킴과 동시에, 결합된 상태에서 마그네트(M)의 이탈을 1차적 으로 방지하기 위한 것으로,The magnet housing 200 is to couple the magnets used in the generator and the motor to the rotor body 100 and at the same time prevent the departure of the magnet (M) in the coupled state,

전후단부가 개방되고 바닥부가 상기 로터본체(100)의 설치홈(110)에 삽입 설치되되, 양측단부에는 상호 마주보도록 일정 기울기를 갖는 이탈방지편(210)이 구비된다.The front and rear ends are opened and the bottom part is inserted and installed in the installation groove 110 of the rotor body 100, and both side ends are provided with a departure prevention piece 210 having a predetermined slope to face each other.

이때 상기 이탈방지편(210)은 이러한 마그네트하우징(200)에 삽입 설치되는 마그네트(M)의 상부면을 감싸 이탈을 방지하기 위한 것으로, 로터본체(100)의 설치홈(110)에 삽입되지 않고 외부로 노출된 상태로 위치된다.At this time, the departure prevention piece 210 is to prevent the separation by wrapping the upper surface of the magnet (M) is inserted into the magnet housing 200, it is not inserted into the installation groove 110 of the rotor body 100. It is positioned to be exposed to the outside.

이렇게 이탈방지편(210)이 기울기를 갖도록 제작되는 이유는 마그네트(M)의 측면과 상측을 동시에 감싸도록 하기 위한 것이다.The reason why the departure prevention piece 210 is manufactured to have a slope is to surround the side and the upper side of the magnet M at the same time.

이러한 구조로 이루어진 마그네트하우징(200)은 기본적으로 비교적 강도가 높은 재질을 사용하되, 강자성체가 아닌 것을 사용하여 각 마그네트(M)의 누설자속을 최소화 하는 것이 바람직하다.The magnet housing 200 made of such a structure basically uses a material having a relatively high strength, but preferably uses a non-ferromagnetic material to minimize leakage magnetic flux of each magnet (M).

상기와 같은 각 마그네트하우징(200)에는 마그네트(M)가 삽입되는데, 이때 각 마그네트(M)의 외형은 마그네트하우징(200)의 단면형성과 동일한 형태로 제작된다. 즉 각 마그네트(M)의 상부면에는 상기 이탈방지편(210)과 동일한 각도의 경사면(M1)이 형성되는 것이다.The magnet (M) is inserted into each of the magnet housing 200 as described above, wherein the outer shape of each magnet (M) is manufactured in the same form as the cross-sectional formation of the magnet housing (200). That is, the inclined surface (M1) of the same angle as the separation preventing piece 210 is formed on the upper surface of each magnet (M).

이와 같이 로터축(C), 로터본체(100), 마그네트하우징(200), 마그네트(M)의 결합이 완료되면 [도 4]과 같이 각 마그네트하우징(200) 사이에는 공간부(400)가 형성된다. 이때 각 공간부(400)의 형상은 각 이탈방지편(210)의 경사면(M1)에 의해 아래쪽으로 면적이 줄어드는 역 마름모 형태를 띠게 된다.As such, when the coupling of the rotor shaft C, the rotor body 100, the magnet housing 200, and the magnet M is completed, a space 400 is formed between the magnet housings 200 as shown in FIG. do. At this time, the shape of each space 400 has an inverted rhombus shape in which the area is reduced downward by the inclined surface M1 of each separation preventing piece 210.

더불어 이러한 각 공간부(400)에는 지지수단(300)이 설치되는데,In addition, each of the space 400, the support means 300 is installed,

상기 지지수단(300)은 본 발명의 핵심구조로써 각 마그네트하우징(200)의 이탈방지편(210)을 지지하여 로터의 회전 시 응력집중에 따른 각 이탈방지편(210)의 파손을 방지하기 위한 것으로, 가압판(310)과 체결수단(320)으로 구성된다.The support means 300 is a core structure of the present invention for supporting the departure prevention piece 210 of each magnet housing 200 to prevent breakage of each departure prevention piece 210 due to stress concentration during rotation of the rotor. It consists of a pressing plate 310 and the fastening means 320.

먼저 상기 가압판(310)은 실질적으로 각 이탈방지편(210)과의 접촉을 통해 이탈방지편(210)을 지지하는 요소로, 상기 공간부(400)와 동일한 단면적으로 이루어짐에 따라 양측면에는 각 마그네트하우징(200) 일측의 이탈방지편(210)과 동일한 각도의 경사면(312)이 형성된다.First, the pressing plate 310 is an element supporting the departure preventing piece 210 through contact with each of the departure preventing pieces 210. The magnets are formed on both sides of the pressing plate 310 as the space is formed in the same cross-sectional area. An inclined surface 312 having the same angle as the release preventing piece 210 of one side of the housing 200 is formed.

따라서 [도 5]에 도시된 것처럼 가압판(310)이 공간부(400)에 삽입되었을 때 양측경사면(312)이 두 개의 마그네트하우징(200) 중 상호 인접한 이탈방지편(210) 외부면과 접촉된 상태가 된다.Therefore, as shown in FIG. 5, when the pressure plate 310 is inserted into the space 400, the two inclined surfaces 312 are in contact with the outer surface of the separation preventing piece 210 adjacent to each other among the two magnet housings 200. It becomes a state.

그리고 이러한 각 가압판(310) 상에는 관통공(314)이 형성되되, 관통공(314)의 형성위치는 가압판(310)이 공간부(400)에 삽입되었을 때 상기 로터본체(100)에 형성된 체결공(120)과 연통될 수 있는 곳에 위치되도록 한다.The through holes 314 are formed on each of the pressure plates 310, and the formation positions of the through holes 314 are fastening holes formed in the rotor body 100 when the pressure plates 310 are inserted into the space 400. Be positioned where it can communicate with (120).

또한 상기 가압판(310)은 스테인레스강(stainless steel)과 같은 강자성체가 아닌 재질을 사용하여 설치 시 마그네트하우징(200)내의 마그네트(M) 자력에 영향을 받지 않도록 함으로써, 각 마그네트(M)에서 발생되는 불필요한 자력의 누설을 최소화 하도록 해야 한다.In addition, the pressure plate 310 is made of a non-ferromagnetic material such as stainless steel (non-ferromagnetic material) when installed so as not to be affected by the magnet (M) magnetic force in the magnet housing 200, it is generated in each magnet (M) Care should be taken to minimize the leakage of unnecessary magnetic forces.

그 중에서도 자성이 전혀 존재하지 않는 철-니켈-크롬계인 오스테나이트계(Austenite) 스테인레스강이 적용될 수 있지만, 이러한 오스테나이트계 스테인레 스강도 냉간가공 등에 의해 마르텐사이트 변태가 일어날 경우 자성을 띠게 되므로 주의하여 적용해야만 한다.Among them, austenite stainless steel, which is an iron-nickel-chromium-based magnetic material, may be applied. However, the austenitic stainless steel may become magnetic when martensite transformation occurs due to cold working. Should be applied.

가압판(310)의 재질은 꼭 이에 한정되는 것은 아니라, 발전기 및 전동기의 적용분야에 따라서 알루미늄이나 구리계 금속과 같이 최대한 자성이 억제된 재질 중에서는 얼마든지 선택적용이 가능하다.The material of the pressure plate 310 is not necessarily limited thereto, and may be selectively used among materials whose magnetism is suppressed as much as possible, such as aluminum or copper-based metals, depending on the field of application of the generator and the motor.

이렇게 공간부(400)내에 설치된 가압판(310)은 체결수단(320)에 의해 고정된다. 이때 적용되는 체결수단(320)은 도면과 같이 단순히 볼트(322)와 너트(324)형태로 구현된다.The pressure plate 310 installed in the space 400 is fixed by the fastening means 320. The fastening means 320 applied at this time is implemented in the form of a bolt 322 and nut 324 as shown in the figure.

즉 가압판(310)과 로터본체(100)를 관통할 수 있을 정도의 길이를 갖는 고정볼트(322)를 가압판(310)과 로터본체(100)에 관통시킨 후, 관통된 고정볼트(322)에 너트(324)를 체결하는 형태로 가압판(310)의 고정이 이루어지는 것이다. 더불어 가압판(310)의 양측 경사면이 각 이탈방지편(210)을 일정압력으로 가압하는 상태가 된다. That is, the fixing bolt 322 having a length enough to penetrate the pressing plate 310 and the rotor body 100 passes through the pressing plate 310 and the rotor body 100, and then passes through the fixing bolt 322. The pressing plate 310 is fixed in the form of fastening the nut 324. In addition, both sides of the inclined surface of the pressure plate 310 is in a state of pressing each departure preventing piece 210 to a constant pressure.

이러한 체결수단(320)의 구조 및 체결방식은 꼭 볼트체결방식에 한정되는 것은 아니라 적정 하중 내에서 가압판(310)의 위치가 고정될 수 있도록 할 수 있는 구조라면 변형 적용이 가능하다.The structure and the fastening method of the fastening means 320 is not necessarily limited to the fastening method of the bolt, it is possible to apply a deformation if the structure that can be fixed to the position of the pressure plate 310 in the appropriate load.

또한 상기 체결수단(320)의 재질 또한 앞에서 설명한 가압판(310)과 같은 재질을 사용하여 마그네트의 누설자속이 최소화 되도록 한다.In addition, the material of the fastening means 320 also uses the same material as the pressure plate 310 described above to minimize the magnetic flux leakage of the magnet.

참고로 이렇게 마그네트하우징(200)은 전면과 후면이 개방되어 있기 때문에 회전과정에서 마그네트(M)가 전후측 개방된 부분을 통해 빠져나올 가능성이 있다. 따라서 [도 3]처럼 로터본체(100) 전후측에 각각 링 형태의 차단판(500)을 구비시켜 상기 차단판(500)이 각 마그네트하우징(200)의 개방된 부분을 막을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.For reference, since the magnet housing 200 is open at the front and the rear, there is a possibility that the magnet M may be released through the front and rear open portions during the rotation process. Therefore, as shown in FIG. 3, it is preferable to provide ring-shaped blocking plates 500 at the front and rear sides of the rotor body 100 so that the blocking plates 500 can block open portions of each magnet housing 200. Do.

그러나 상기 차단판(500)은 본 발명의 필수구성요소가 아니라 마그네트하우징(200)의 구조를 변경하여 마그네트(M)가 전후측으로 빠져나오지 않도록 구현이 가능하다면 상기 차단판(500)은 굳이 구비시킬 이유는 없다.However, the blocking plate 500 is not an essential component of the present invention, but if it is possible to change the structure of the magnet housing 200 so that the magnet (M) does not escape to the front and rear side, the blocking plate 500 is to be provided with no reason.

이하에서는 이상 설명한 본 발명의 작용 및 그로 인한 효과를 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the operation and effects thereof of the present invention described above.

먼저 로터축(C)을 통해 로터본체(100)가 회전되면 로터본체(100)상에 설치된, 마그네트하우징(200)과 마그네트(M), 지지수단(300)도 함께 회전된다.First, when the rotor body 100 is rotated through the rotor shaft C, the magnet housing 200 and the magnet M installed on the rotor body 100 are also rotated together.

이러한 회전에 의해 각 마그네트(M)에는 원심력이 적용되어 외부로 이탈하려는 성향을 갖게 된다.By this rotation, each magnet (M) is applied to the centrifugal force has a tendency to escape to the outside.

이때 각 마그네트(M)는 1차적으로 이탈방지편(210)에 걸려 이탈이 방지되는데, 이로인해 각 이탈방지편(210)에는 응력이 집중되고, 이때 각 응력은 이탈방지편(210)의 기울기와 수직되는 화살표방향(A)으로 적용된다.At this time, each magnet (M) is primarily caught on the departure prevention piece 210 is prevented from being separated, whereby the stress is concentrated in each departure prevention piece 210, wherein each stress is the slope of the departure prevention piece (210) Is applied in the direction of arrow A perpendicular to

하지만 각 이탈방지편(210)은 외부에서 지지수단, 즉 가압판(310)에 의해 일정압으로 가압지지되고 있기 때문에 응력이 해당 가압판(310)으로 분산되는 현상이 발생된다.However, since each release preventing piece 210 is pressed and supported at a predetermined pressure by the support means, that is, the pressure plate 310 from the outside, a phenomenon occurs in which the stress is distributed to the pressure plate 310.

더구나 각 가압판(310)의 지지력(화살표B)은 경사면(312)을 통해 이탈방지 편(210)의 응력적용방향(A)과 대향되도록 적용되므로, 응력의 대항력 및 분산율이 상승된다.Moreover, since the bearing force (arrow B) of each pressing plate 310 is applied to face the stress application direction A of the separation preventing piece 210 through the inclined surface 312, the counter force and dispersion rate of the stress are increased.

따라서 단순히 이탈방지편(210)만을 통해 마그네트(M)의 이탈을 방지하는 종래기술과는 달리 각 이탈방지편(210)의 파손율이 저하될 수밖에 없다.Therefore, unlike the prior art that prevents the departure of the magnet (M) simply by the departure prevention piece 210, the breakage rate of each departure prevention piece 210 is bound to be reduced.

이와 같이 지지수단(300)에 의해 각 이탈방지편(210)이 지지됨에 따라 이탈방지편(210)의 파손율이 저하되도록 한 것이 본 발명의 가장 큰 특징 중 하나이다.As described above, one of the greatest features of the present invention is that the breakage rate of the separation preventing piece 210 is lowered as each of the separation preventing pieces 210 is supported by the supporting means 300.

또한 기존 구성에서 부가적으로 추가된 지지수단(300)의 재질을 최대한 비자성체로 구현하여 각 마그네트(M)의 누설자력을 최소화 함에 따라 마그네트(M)와 스테이터(미도시)간에 형성되는 자력선에 영향을 미치지 않게 되어 출력이 저하되는 현상은 발생되지 않게 된다.In addition, by implementing the material of the support means 300 additionally added in the existing configuration to the nonmagnetic material as possible to minimize the magnetic force of each magnet (M) to the magnetic lines formed between the magnet (M) and the stator (not shown) It does not affect the phenomenon that the output is not degraded.

이상 설명한 본 발명은 다양하게 변형되어 실시될 수 있는데, [도 6]내지 [도 8]은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, The present invention described above may be embodied in various modifications, and [FIG. 6] to [FIG. 8] show another embodiment of the present invention.

기본구성에 가압판(310)과 체결수단(320)으로 이루어진 지지수단(300)이 구비된 구성은 앞의 실시예와 동일하나, 상기 지지수단(300)으로 원통형태의 보호관(330)이 더 부가된 것을 특징으로 한다.The configuration provided with the support means 300 consisting of the pressing plate 310 and the fastening means 320 in the basic configuration is the same as the previous embodiment, but the protective tube 330 of the cylindrical shape as the support means 300 is further added It is characterized by.

구체적으로 상기 보호관(330)은 도면과 같이 로터본체(100)의 외부직경과 동일한 내부직경을 가지고 재질은 강자성체가 아닌 재질의 금속으로 이루어지며 둘레면 상에는 고정볼트(322)의 삽입을 위한 결합공(332)이 형성된다.Specifically, the protective tube 330 has the same inner diameter as the outer diameter of the rotor body 100, the material is made of a material of the material, not a ferromagnetic material, as shown in the coupling hole for insertion of the fixing bolt 322 on the circumferential surface 332 is formed.

이러한 보호관(330)은 [도 7]과 같이 상기 가압판(310)의 설치 이전에 로터 본체(100) 외부를 감싸도록 끼워지고 그 후 [도 8]과 같이 보호관(330)상에 가압판(310)을 억지 가압시켜 로터본체(100) 공간부(400)내에 삽입 위치시킨 후 고정볼트(322)와 너트(324)를 통해 고정시킨다.This protective tube 330 is fitted to surround the outer rotor body 100 before installation of the pressing plate 310 as shown in [Fig. 7] and then the pressing plate 310 on the protective tube 330 as shown in [Fig. 8]. Press the force to the rotor body 100, the insertion position in the space 400 is fixed through the fixing bolt 322 and the nut 324.

이렇게 가압판(310)을 공간부(400)에 끼워넣음에 따라 보호관(330) 중 가압판(310)이 위치된 부분도 함께 눌려지게 되고, 이로 인해 마그네트(M)상에 위치된 부분이 마그네트(M)를 가압하게 된다.As the pressing plate 310 is inserted into the space 400, the portion in which the pressing plate 310 is positioned in the protective tube 330 is also pressed together, and thus the portion located on the magnet M is the magnet (M). ) Will be pressed.

즉 각 마그네트(M)양측에 가압판(310)이 끼워짐에 따라 보호관(330)도 마그네트(M)를 덮고 있는 부분을 기준으로 양측이 눌려져, 결국 마그네트(M)를 덮고 있는 부분이 양쪽으로 당겨지게 된다. 따라서 마그네트(M)를 덮고 있는 부분이 자연스레 마그네트(M)를 압착하는 상태가 되는 것이다.That is, as the pressing plate 310 is fitted on both sides of the magnet M, both sides of the protective tube 330 are pressed on the basis of the portion covering the magnet M, and thus the part covering the magnet M is pulled to both sides. You lose. Therefore, the portion covering the magnet (M) is naturally in a state of pressing the magnet (M).

이렇게 보호관(330)을 더 부가한 본 실시예는 상기 가압판(310)과 체결수단(320)만을 이용해 각 이탈방지편(210)만 지지하는 앞의 실시예에 비해 마그네트(M)를 직접적으로 압착할 수 있어 응력의 분산효과를 더욱 높일 수 있어 보다 안정적으로 이탈방지편(210)및 마그네트(M)를 지지할 수 있는 효과가 발생된다.In this embodiment in which the protection tube 330 is further added, the magnet M is directly compressed compared to the previous embodiment in which only the release preventing pieces 210 are supported using only the pressure plate 310 and the fastening means 320. It is possible to further increase the dispersion effect of the stress is generated more effectively the effect of supporting the separation prevention piece 210 and the magnet (M).

더구나 보호관(330)이 로터본체(100)전체를 감싸도록 설치되기 때문에 로터본체(100) 전체, 즉 각 마그네트하우징(200) 및 마그네트(M)마다 균일한 가압력을 부가할 수 있어 회전과정에서 로터부내의 응력편중 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the protective tube 330 is installed to surround the entire rotor body 100, the rotor body 100 can be added to the entire rotor body 100, that is, each magnet housing 200 and the magnet (M), so that the rotor is rotated in the rotation process. There is an advantage that can prevent the stress bias phenomenon in the unit.

또한 이렇게 보호관(330)을 통해 각 마그네트하우징(200) 및 마그네트(M)가 안정적으로 고정됨에 따라 회전과정 중 발생되는 진동 및 외부충격이 가해지더라도 충격을 분산시킬 수 있어 특정 마그네트에 집중되는 것을 최소화 할 수 있게 된다.In addition, as the magnet housing 200 and the magnet (M) are stably fixed through the protective tube 330, even if vibration and external shock generated during the rotation process are applied, the impact can be dispersed, thereby minimizing the concentration on a specific magnet. You can do it.

그리고 앞에서 설명한 것처럼 보호관(330)의 재질 또한 강자성체가 아닌 것으로 구현함으로써, 회전과정에서 각 마그네트와 스테이터 간의 자력선에 영향을 미치지 않게 된다.As described above, the material of the protective tube 330 is also not a ferromagnetic material, so that the magnetic force lines between the magnets and the stator are not affected in the rotation process.

이상 설명한 본 발명 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있지만, 이러한 변형 및 조합들이 마그네트하우징을 외부에서 지지할 수 있는 지지수단을 구비시킴에 따라 마그네트하우징의 이탈방지편에 응력이 집중되더라도 이를 분산시켜 이탈방지편의 파손을 최소화 할 수 있도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단하여야 한다.Various features of the magnet coupling structure of the generator and the motor rotor described above can be variously modified and combined by those skilled in the art, but such modifications and combinations have support means for supporting the magnet housing from the outside. Accordingly, even if stress is concentrated on the escape preventing piece of the magnet housing, if it is related to the configuration and the purpose of minimizing the breakage of the escape preventing piece by dispersing it, it should be determined that it belongs to the protection scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 발전기 및 전동기 로터의 마그네트 결합구조는,As described above, the magnet coupling structure of the generator and the motor rotor according to the present invention,

가압판과 체결수단을 통해 각 마그네트하우징의 이탈방지편을 외부에서 지지할 수 있도록 함에 따라 회전과정에서 발생된는 이탈방지편의 응력집중현상을 최소화 하여 이탈방지편의 파손 및 이로 인한 마그네트의 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.By supporting the release prevention pieces of each magnet housing through the pressure plate and the fastening means, the stress concentration phenomenon of the release prevention pieces generated during the rotation process can be minimized to prevent breakage of the release prevention pieces and the detachment of the magnets. There is an advantage.

또한 상기 가압판과 더불어 보호관을 더 구비시켜 각 마그네트 전체를 외부 에서 가압하도록 하여 보다 응력분산효율을 높일 수 있음에 따라 보다 안정된 이탈방지편 및 마그네트의 지지가 이루어질 수 있는 장점이 있다.In addition, the protection plate in addition to the pressure plate is further provided to pressurize the entire magnet from the outside to increase the stress distribution efficiency, there is an advantage that a more stable escape prevention piece and the support of the magnet can be made.

더불어 각 지지수단의 재질을 강자성체를 배제하여 구현함으로써 각 마그네트의 자속 누설현상을 차단할 수 있어 해당 발전기 및 전동기의 출력저하를 방지할 수 있는 장점이 있다..In addition, by implementing the material of each support means by eliminating the ferromagnetic material, it is possible to block the magnetic flux leakage phenomenon of each magnet has the advantage of preventing the output degradation of the generator and the motor.

Claims (4)

로터축에 결합되어 회전하되 외부둘레 상에는 설치홈이 상호 간격을 두고 형성되어 있는 로터몸체와,Rotor body is coupled to the rotor shaft and rotated on the outer circumference of the installation groove is formed at a mutual interval, 상기 로터몸체의 각 설치홈에 삽입되되 양측에는 상호 마주보도록 기울어진 형태의 이탈방지편이 형성되어 있는 마그네트하우징과,A magnet housing inserted into each of the installation grooves of the rotor body and having a separation prevention piece of an inclined form facing each other; 상기 마그네트하우징 내에 삽입되되 양측면이 상기 이탈방지편 경사각도와 동일한 경사면이 형성되어 있는 마그네트를 포함하되,The magnet is inserted into the magnet housing, but includes a magnet having both sides formed with the same inclined surface as the inclination angle of the separation preventing piece, 상기 각 마그네트하우징 사이에는 각 이탈방지편 및 마그네트를 가압하는 지지수단이 더 구비되는 로터를 갖는 발전기 및 전동기.A generator and a motor having a rotor between each of the magnet housing is further provided with a support means for pressing the separation preventing piece and the magnet. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지수단은,The support means, 각 마그네트하우징 사이에 삽입되어 각 마그네트하우징 일측의 이탈방지편을 가압하는 가압판과,A pressing plate inserted between the magnet housings to press the separation preventing piece on one side of each magnet housing; 상기 가압판을 관통하여 가압판과 로터본체를 체결하는 체결수단을 포함하여 구성된 로터를 갖는 발전기 및 전동기.Generator and electric motor having a rotor comprising a fastening means for fastening the pressure plate and the rotor body through the pressure plate. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가압판 중 마그네트하우징의 각 이탈방지편과 맞닿는 양측면은 맞닿는 이탈방지편의 기울기와 같은 경사면이 형성되어 있는 로터를 갖는 발전기 및 전동기 로터.The generator and the motor rotor having a rotor in which the inclined surface such as the inclination of the separation prevention piece is in contact with each of the separation prevention piece of the magnet housing of the pressure plate. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 지지수단은,The support means, 상기 로터부 외부둘레를 감싸는 원통형태의 보호관이 더 부가되되,Cylindrical protective tube surrounding the outer portion of the rotor portion is further added, 상기 보호관 상에 가압판이 안착되어 보호관 중 각 마그네트하우징을 기준으로 양측이 눌려짐에 따라 보호관이 해당 마그네트하우징과 마그네트를 외부에서 가압하는 형태로 설치되는 로터를 갖는 발전기 및 전동기As the pressure plate is seated on the protective tube and both sides of the protective tube are pressed on the basis of each magnet housing, the generator and the motor having the rotor installed in such a manner that the protective tube presses the corresponding magnet housing and the magnet from the outside.
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