KR100973284B1 - Rotor for brushless motor and method of manufacturing the rotor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브러시리스 모터용 회전자 및 이의 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 전류를 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자와, 고정자의 내부에 회전가능하게 설치되어 고정자에서 발생된 자기력에 의해 회전하는 회전자를 구비하는 브러시리스 모터에 있어서, 고정자의 하우징에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 회전축의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 영구자석과, 영구자석의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 슬리브를 구비하고, 영구자석은 복수개로 분할되며 상호 소정 간격으로 이격되게 회전축에 결합되는 영구자석편들로 이루어지며, 슬리브도 복수개로 분할된 슬리브편으로 이루어며, 회전축과 영구자석편들 사이에 발생된 공간과, 영구자석편들 사이의 이격된 공간에는 접착제가 채워짐으로써, 영구자석이 회전축으로부터 반경방향으로 이탈되고 파손되는 현상을 방지할 수 있어 모터의 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Figure R1020030023056

The present invention discloses a rotor for a brushless motor and a method of manufacturing the same. According to the present invention, a brushless motor having a stator for receiving a current to generate a magnetic force and a rotor rotatably installed in the stator and rotating by a magnetic force generated in the stator, the stator rotating in the housing of the stator It has a rotating shaft that is possibly coupled, an annular permanent magnet forcibly fitted to the outer circumferential surface of the rotating shaft, and an annular sleeve forcibly fitted to the outer circumferential surface of the permanent magnet, and the permanent magnet is divided into a plurality and spaced apart from each other at predetermined intervals. It consists of permanent magnet pieces coupled to the rotating shaft, and the sleeve is also composed of a plurality of sleeve pieces, and the space created between the rotating shaft and the permanent magnet pieces and the space spaced between the permanent magnet pieces are filled with adhesive. It is possible to prevent the permanent magnet from deviating radially from the rotating shaft and to be damaged. There is an effect that can secure configurations.

Figure R1020030023056

Description

브러시리스 모터용 회전자 및 이의 제조방법{Rotor for brushless motor and method of manufacturing the rotor}Rotor for brushless motor and method of manufacturing the rotor

도 1은 종래의 브러시리스 모터용 회전자의 일 예를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a rotor for a conventional brushless motor.

도 2는 종래의 브러시리스 모터용 회전자의 다른 예를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing another example of a rotor for a conventional brushless motor.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시리스 모터용 회전자에 대한 분리 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of a rotor for a brushless motor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 브러시리스 모터용 회전자가 조립된 상태에 대한 측단면도. 4 is a side cross-sectional view of a state in which the rotor for the brushless motor of FIG. 3 is assembled.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

30..회전자 31..회전축30. Rotor 31. Rotating shaft

32..영구자석 33..영구자석편32..Permanent magnet 33..Permanent magnet

34..슬리브 35..슬리브편34.Sleeve 35.Sleeve

36..부싱36. Bushing

본 발명은 브러시리스 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전축과, 영구 자석 및, 슬리브의 결합구조가 개선된 브러시리스 모터의 회전자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a brushless motor, and more particularly, to a rotor of a brushless motor having an improved coupling structure between a rotating shaft, a permanent magnet, and a sleeve, and a manufacturing method thereof.

통상적으로, 브러시리스 모터는 가변속 제어가 가능한 모터로서, 특정 회전체를 필요에 따라 고속 또는 저속으로 회전시키기 위해 주로 사용된다.Typically, a brushless motor is a motor capable of variable speed control and is mainly used to rotate a specific rotor at high speed or low speed as needed.

이러한 브러시리스 모터는 전류를 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자와, 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치되어 고정자에서 발생된 자기력에 의해 회전하는 회전자를 구비한다. 그리고, 상기 회전자는 회전축과, 상기 회전축에 결합되는 영구자석을 포함하여 구성될 수 있다. The brushless motor includes a stator configured to receive a current and generate a magnetic force, and a rotor rotatably installed inside the stator to rotate by a magnetic force generated by the stator. The rotor may include a rotating shaft and a permanent magnet coupled to the rotating shaft.

한편, 상기 회전자를 구성하는 회전축에 대한 영구자석의 결합은 여러 가지 방식으로 이루어질 수 있는데, 그 일예로서 도 1에 종래의 회전자가 도시되어 있다. On the other hand, the coupling of the permanent magnet to the rotating shaft constituting the rotor can be made in a number of ways, as an example is shown a conventional rotor in FIG.

도시된 회전자(10)는 회전축(11)과, 상기 회전축(11)의 외주면에 대하여 부착되며 복수개로 분할된 궁형의 영구자석(12)들로 구성되어 있다. The illustrated rotor 10 is composed of a rotating shaft 11, and an annular permanent magnet 12, which is attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft 11 and divided into a plurality.

상기 영구자석(12)들은 회전축(11)의 원주방향을 따라 소정간격으로 접착제 등에 의해 부착되어, 상기 회전축(11)이 회전하게 되면 영구자석(12)들도 회전축(11)과 함께 회전하게 된다. 따라서, 상기 회전축(11)이 고속으로 회전하더라도 원심력에 의하여 영구자석(12)들이 회전축(11)으로부터 이탈되고 파손되는 현상이 발생하지 않도록 회전축(11)과 영구자석(12)들 사이에 충분한 부착력이 확보될 필요가 있다. 그러나, 상기 회전축(11)에 대한 영구자석(12)들의 부착력은 접착제 등의 성질에 의하여 한계가 있게 되므로, 브러시리스 모터의 설계에 있어 제한 요인이 될 수 있다. The permanent magnets 12 are attached by an adhesive or the like at predetermined intervals along the circumferential direction of the rotary shaft 11, and when the rotary shaft 11 rotates, the permanent magnets 12 also rotate together with the rotary shaft 11. . Therefore, even if the rotating shaft 11 rotates at a high speed, sufficient adhesion force between the rotating shaft 11 and the permanent magnet 12 so that the permanent magnets 12 are separated from the rotating shaft 11 by the centrifugal force and do not break. This needs to be secured. However, since the adhesion of the permanent magnets 12 to the rotary shaft 11 is limited by the properties of the adhesive, it can be a limiting factor in the design of the brushless motor.                         

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도 2에 종래에 따른 회전자의 다른 예가 도시되어 있다. To solve this problem, another example of a rotor according to the related art is shown in FIG. 2.

도시된 회전자(20)는, 회전축(21)과, 상기 회전축(21)에 결합되는 환형의 영구자석(22)과, 상기 영구자석(22)을 감싸는 슬리브(23, sleeve)를 포함하여 구성된다. The illustrated rotor 20 includes a rotating shaft 21, an annular permanent magnet 22 coupled to the rotating shaft 21, and a sleeve 23 surrounding the permanent magnet 22. do.

상기 회전축(21)의 외주면에는 축방향으로 슬롯(21a)이 형성되어 있으며, 상기 영구자석(22)에는 상기 슬롯(21a)에 삽입될 수 있는 돌출부(22a)가 이에 상응하게 형성됨으로써, 상기 회전축(21)에 대하여 영구자석(22)이 결합 고정될 수 있는 구조를 가지고 있다. 또한, 상기 영구자석(22)의 외주면에는 고속 회전에 따른 원심력에 의하여 영구자석(22)이 반경방향으로 이탈되고 파손되는 것을 방지하기 위하여 슬리브(23)가 압입되어 있다. The outer circumferential surface of the rotary shaft 21 is formed with a slot 21a in the axial direction, and the permanent magnet 22 has a corresponding protrusion 22a which can be inserted into the slot 21a, thereby forming the rotary shaft. It has a structure in which the permanent magnet 22 can be fixed to the (21). In addition, a sleeve 23 is press-fitted to the outer circumferential surface of the permanent magnet 22 to prevent the permanent magnet 22 from being radially separated and damaged by the centrifugal force due to the high speed rotation.

그런데, 상기와 같은 구조를 가지는 회전자(20)에 있어서, 영구자석(22)의 돌출부(22a)와 회전축(21)의 슬롯(21a)과 결합되는 부분이 120,000RPM과 같은 고속 회전시에는 구조적으로 취약할 수 있는데, 이를 극복하기 위해서는 설계상 난점이 많으며, 상기 영구자석(22)이 회전축(21)으로부터 반경방향으로 이탈되고 파손되는 것을 방지하는 슬리브(23)에 대한 설계도 충분히 고려되어야 할 필요성이 있다. By the way, in the rotor 20 having the structure as described above, the portion coupled to the protrusion 22a of the permanent magnet 22 and the slot 21a of the rotating shaft 21 is structural at high speed such as 120,000 RPM In order to overcome this problem, there are many difficulties in design, and the design of the sleeve 23 that prevents the permanent magnet 22 from being broken and broken in the radial direction from the rotating shaft 21 needs to be sufficiently considered. There is this.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전축과 영구자석 사이와, 영구자석과 슬리브 사이를 각각 소정의 억지끼워맞춤량으로 결합함으로써, 영구자석이 회전축으로부터 반경방향으로 이탈되고 파손되는 현상을 방지할 수 있 는 브러시리스 모터용 회전자 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, by combining a predetermined interference fit between the rotary shaft and the permanent magnet, and between the permanent magnet and the sleeve, the phenomenon that the permanent magnet is radially deviated from the rotation axis and damaged It is an object of the present invention to provide a rotor for a brushless motor and a method for manufacturing the same that can be prevented.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브러시리스 모터용 회전자는, Rotor for a brushless motor according to the present invention for achieving the above object,

전류를 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자와, 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 고정자에서 발생된 자기력에 의해 회전하는 회전자를 구비하는 브러시리스 모터에 있어서, In a brushless motor having a stator for receiving a current to generate a magnetic force, and a rotor rotatably installed in the stator to rotate by the magnetic force generated in the stator,

상기 고정자의 하우징에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 영구자석과, 상기 영구자석의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 슬리브를 구비하고,
상기 영구자석은 복수개로 분할되며 상호 소정 간격으로 이격되게 상기 회전축에 결합되는 영구자석편들로 이루어지며, 상기 슬리브도 복수개로 분할된 슬리브편으로 이루어며,
상기 회전축과 영구자석편들 사이에 발생된 공간과, 영구자석편들 사이의 이격된 공간에는 접착제가 채워진 것을 특징으로 한다. A rotating shaft rotatably coupled to the housing of the stator, an annular permanent magnet forcibly fitted to the outer circumferential surface of the rotating shaft, and an annular sleeve forcibly fitted to the outer circumferential surface of the permanent magnet,
The permanent magnet is divided into a plurality of permanent magnet pieces are coupled to the rotating shaft to be spaced apart from each other at predetermined intervals, the sleeve is also composed of a plurality of sleeve pieces,
The space generated between the rotating shaft and the permanent magnet pieces, spaced apart between the permanent magnet pieces are characterized in that the adhesive is filled.

상기 회전자의 회전속도에 따른 구조해석 결과를 토대로, 상기 회전축과 영구자석 사이의 억지끼워맞춤량은 이들 사이에 발생된 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량보다, 상기 영구자석과 슬리브의 억지끼워맞춤량은 이들 사이에 발생된 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량보다 각각 큰 값을 가지는 것이 바람직하다. Based on the results of the structural analysis according to the rotational speed of the rotor, the interference fit amount between the rotating shaft and the permanent magnet is greater than the relative displacement in the radial direction due to heat and inertia generated therebetween. The interference fitting amount preferably has a value larger than the relative displacement amount in the radial direction due to heat and inertia generated therebetween.

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본 발명에 따른 브러시리스 모터용 회전자의 제조방법은, Method for manufacturing a rotor for a brushless motor according to the present invention,

회전축과, 상기 회전축의 외주면에 결합되는 영구자석과, 상기 영구자석의 외주면에 결합되는 슬리브를 구비하는 브러시리스 모터용 회전자에 있어서, In the rotor for a brushless motor having a rotating shaft, a permanent magnet coupled to the outer peripheral surface of the rotary shaft, and a sleeve coupled to the outer peripheral surface of the permanent magnet,

상기 회전자의 회전속도에 따른 구조 해석을 수행하여, 상기 회전축과 영구자석 사이의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량과, 상기 영구자석과 슬리브 사이의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량을 각각 구하는 단계;A structural analysis is performed according to the rotational speed of the rotor, and the relative displacement in the radial direction due to heat and inertia between the rotating shaft and the permanent magnet, and in the radial direction due to heat and inertia between the permanent magnet and the sleeve Obtaining relative displacements, respectively;

상기 회전축과 상기 영구자석 사이의 억지끼워맞춤량과, 상기 영구자석과 슬리브 사이의 억지끼워맞춤량을 상기 단계로부터 구해진 각 상대변위량보다 크도록 상기 회전축, 영구자석 및, 슬리브를 마련하는 단계;Providing the rotary shaft, the permanent magnet, and the sleeve such that the interference fit amount between the rotary shaft and the permanent magnet and the interference fit amount between the permanent magnet and the sleeve are greater than each relative displacement obtained from the step;

상기와 같이 마련된 회전축, 영구자석 및, 슬리브 사이를 각각 억지끼워맞춤하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it comprises a; step of each fitting between the rotary shaft, the permanent magnet, and the sleeve provided as described above.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 브러시리스 모터용 회전자는, 브러시리스 모터를 구성하는 고정자의 내부에 회전가능하게 설치되어, 고정자가 전류를 공급받아 발생된 자기력에 의해 회전하게 된다. The rotor for a brushless motor according to an embodiment of the present invention is rotatably installed in the stator constituting the brushless motor so that the stator is rotated by a magnetic force generated by receiving a current.

도 3 및 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시리스 모터용 회전자가 도시되어 있다. 3 and 4 illustrate a rotor for a brushless motor according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자(30)는 고정자의 하우징에 회전가능하게 결합되는 회전축(31)과, 상기 회전축(31)의 외주면에 설치되는 영구자석(32)과, 상기 영구자석(32)을 둘러싸는 슬리브(34)를 포함하여 구성된다. Referring to the drawings, the rotor 30 according to an embodiment of the present invention is a rotating shaft 31 rotatably coupled to the housing of the stator, and a permanent magnet 32 installed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 31 and It comprises a sleeve 34 surrounding the permanent magnet (32).                     

상기 영구자석(32)은 맴돌이전류의 발생을 억제하여 회전자(30)의 성능저하를 방지할 수 있도록 복수개로 분할된 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 영구자석(32)은 상기 회전축(31)이 삽입될 수 있도록 환형의 영구자석편(33)들로 이루어져 있으며, 상기 영구자석편(33)들 사이는 미세한 간격으로 이격되어 이들 사이에 소정의 공간이 존재하도록, 회전축(31)의 축방향을 따라 배열되어진다. 상기 각각의 영구자석편(33)들과 회전축(31)과의 결합은 억지끼워맞춤에 의해 이루어지게 된다. The permanent magnet 32 is preferably divided into a plurality of parts so as to prevent the eddy currents from being generated to prevent performance degradation of the rotor 30. To this end, the permanent magnet 32 is composed of an annular permanent magnet pieces 33 so that the rotation shaft 31 can be inserted, between the permanent magnet pieces 33 are spaced at minute intervals between them It is arranged along the axial direction of the rotating shaft 31 so that a predetermined space exists in the. Coupling of the respective permanent magnet pieces 33 and the rotating shaft 31 is made by interference fit.

한편, 상기 영구자석(32)의 양측에는 각각 영구자석편(33)들이 축방향을 따라 이탈되는 것을 방지하기 위해 부싱(36, bushing)이 설치될 수 있다. Meanwhile, bushings 36 may be installed at both sides of the permanent magnet 32 to prevent the permanent magnet pieces 33 from being separated along the axial direction.

상기와 같이 영구자석(32)이 회전축(31)에 설치 고정된 상태에서, 상기 영구자석(32)의 외주면에 슬리브(34)가 설치된다. In the state where the permanent magnet 32 is fixed to the rotary shaft 31 as described above, the sleeve 34 is installed on the outer circumferential surface of the permanent magnet 32.

상기 슬리브(34)는 상기 영구자석(32)에 대한 결합이 용이해질 수 있도록 복수개로 분할된 슬리브편(35)들로 이루어져 있다. 상기 각 슬리브편(35)은 영구자석(32)이 삽입될 수 있도록 환형으로 이루어져 있으며, 상기 슬리브편(35)들은 회전축(31)의 축방향을 따라 배열되어진다. 상기 슬리브(34)는 영구자석(32)뿐만 아니라, 상기 영구자석(32)의 양측에 설치되는 부싱(36)들도 함께 감싸도록 설치되는 것이 바람직할 것이다. The sleeve 34 is composed of a plurality of sleeve pieces 35 are divided so that the coupling to the permanent magnet 32 can be easily. Each sleeve piece 35 is formed in an annular shape so that the permanent magnet 32 can be inserted, the sleeve piece 35 is arranged along the axial direction of the rotation shaft (31). The sleeve 34 may be installed to surround not only the permanent magnet 32 but also the bushings 36 installed on both sides of the permanent magnet 32.

상기 각각의 슬리브편(35)과 영구자석(32)과의 결합은, 상기 각각의 영구자석편(33)과 회전축(31)과의 결합에서와 마찬가지로, 억지끼워맞춤에 의해 이루어지게 된다. Coupling of the respective sleeve pieces 35 and the permanent magnets 32 is made by interference fitting, as in the coupling of the respective permanent magnet pieces 33 and the rotational shaft 31.                     

한편, 상기 회전축(31)과 영구자석(32)은 동심을 이루며 결합되는데, 상기 회전축(31)과 영구자석(32)이 진원으로 제조되지 않게 되면, 결합된 후 이들 사이에 미세한 공간이 존재할 수 있게 된다. 상기의 공간은 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 결합을 취약하게 하므로, 에폭시 계열과 같은 접착제로 상기의 공간을 채우는 한편, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이를 접착시키도록 하는 것이 바람직하다. On the other hand, the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 is concentrically coupled, if the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 is not made in a circle, there may be a fine space between them after being combined Will be. Since the space weakens the coupling between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32, the space is filled with an adhesive such as epoxy-based adhesive, and the adhesive is bonded between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32. It is desirable to.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 영구자석(32)을 이루는 영구자석편(33)들 사이는 소정 간격으로 이격되게 회전축(31)에 대하여 배열되므로, 이들 사이에 소정의 공간이 존재하게 된다. 상기의 공간도 에폭시 계열과 같은 접착제로 채우는 한편, 상기 영구자석편(33)들 사이를 접착시키도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 영구자석편(33)들이 축방향을 따라 이동되는 것을 방지할 수 있게 된다. In addition, as described above, since the permanent magnet pieces 33 constituting the permanent magnet 32 are arranged with respect to the rotation shaft 31 spaced apart at predetermined intervals, a predetermined space exists between them. While the above space is also filled with an adhesive such as epoxy-based, it is preferable to bond between the permanent magnet pieces 33. Accordingly, the permanent magnet pieces 33 can be prevented from moving along the axial direction.

한편, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 억지끼워맞춤량과, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 억지끼워맞춤량은, 모터의 최고 속도에서도 영구자석(32)이 회전축(31)으로부터 반경방향으로 이탈되고 파손되지 않도록 설정될 필요가 있다. On the other hand, the interference fit amount between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32, and the interference fit amount between the permanent magnet 32 and the sleeve 34, the permanent magnet 32 even at the maximum speed of the motor It is necessary to set so as not to break apart in the radial direction and to break from this rotating shaft 31.

상기 억지끼워맞춤량들에 대하여 설정하는 방법을 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A method of setting the interference fitting amounts will be described with reference to Table 1 below.

하기 표 1은 회전축(31)의 직경이 16mm, 영구자석(32)의 외경이 26mm, 슬리브(34)의 외경이 29mm이며, 상기와 같은 크기를 가지는 회전축(31), 영구자석(32) 및, 슬리브(34)가 결합된 회전자(30)의 회전수가 120,000RPM인 경우를 조건으로 구 조 해석한 결과를 나타낸 것이다. Table 1 shows a diameter of the rotary shaft 31 is 16mm, the outer diameter of the permanent magnet 32 is 26mm, the outer diameter of the sleeve 34 is 29mm, the rotary shaft 31, the permanent magnet 32 and having the same size as described above , The result of the structural analysis under the condition that the number of revolutions of the rotor 30 coupled to the sleeve 34 is 120,000 RPM.

슬리브의 내측Inside of sleeve 영구자석의 외측Outside of permanent magnet 영구자석의 내측Inside of permanent magnet 회전축Axis of rotation 열에 따른 팽창량(mm) Expansion amount by heat (mm) 0.01330.0133 0.00160.0016 0.00120.0012 0.008330.00833 관성에 따른 팽창량(mm) Expansion amount due to inertia (mm) 0.01500.0150 0.01030.0103 0.01120.0112 0.000900.00090 팽창량의 총계(mm) Total amount of expansion (mm) 0.02860.0286 0.01200.0120 0.01240.0124 0.009230.00923 상대변위량(mm) Relative displacement (mm) 0.01660.0166 0.003170.00317

상기 표에 나타낸 데이터들은, 상기 회전축(31)의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계와, 상기 영구자석(32)의 내측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계로부터, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 상대변위량을 구한 결과와, 상기 영구자석(32)의 외측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계와, 상기 슬리브(34)의 내측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계로부터, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 상대변위량을 구한 결과이다. The data shown in the above table are sums of radial expansion amounts due to heat and inertia of the rotation shaft 31 and radial expansion due to heat and inertia inside the permanent magnet 32. From the total of the quantities, the relative displacement between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 is obtained, and the amount of expansion in the radial direction due to heat and inertia outside the permanent magnet 32. The relative displacement amount between the permanent magnet 32 and the sleeve 34 is obtained from the total value of the permanent magnets 32 and the amount of expansion in the radial direction due to heat and inertia inside the sleeve 34.

상기 표에 나타낸 결과를 토대로 할 때, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 억지끼워맞춤량은 이들 사이의 상대변위량보다 크게, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 억지끼워맞춤량도 이들 사이의 상대변위량보다 크게 설정되어야 할 것이다.Based on the results shown in the table, the interference fit between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 is larger than the relative displacement between them, and the interference between the permanent magnet 32 and the sleeve 34 is greater. The fitting amount should also be set larger than the relative displacement amount between them.

보다 바람직하게는, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 억지끼워맞춤량은 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 상대변위량인 0.00317mm의 대략 2배인 0.007mm로 설정할 수 있을 것이다. 이 경우에, 상기 회전축(31)의 직경을 D1이라 할 때, 영구자석(32)의 내경은 D1-0.007mm로 설정하여, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이를 억지끼워맞춤할 수 있다. More preferably, the interference fit amount between the rotation shaft 31 and the permanent magnet 32 may be set to 0.007 mm, which is approximately twice the relative displacement amount of 0.00317 mm between the rotation shaft 31 and the permanent magnet 32. There will be. In this case, when the diameter of the rotary shaft 31 is D1, the inner diameter of the permanent magnet 32 is set to D1-0.007 mm, so as to press fit between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32. Can be.

마찬가지로, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 상대변위량인 0.0166mm의 대략 2배인 0.035mm값으로 설정할 수 있을 것이다. 이 경우에, 상기 영구자석(32)의 외경을 D2라 할 때, 슬리브(34)의 내경은 D2-0.035mm값으로 설정하여 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이를 억지끼워맞춤할 수 있다. 상기 억지끼워맞춤량은 일예로서 설명된 것으로, 이에 반드시 한정되지는 않는다. Similarly, it may be set to a value of 0.035 mm, which is approximately twice the relative displacement amount of 0.0166 mm between the permanent magnet 32 and the sleeve 34. In this case, when the outer diameter of the permanent magnet 32 is D2, the inner diameter of the sleeve 34 can be set to a value of D2-0.035mm so as to fit between the permanent magnet 32 and the sleeve 34. have. The interference fit amount has been described as an example, but is not necessarily limited thereto.

상기와 같이, 억지끼워맞춤량들이 설정됨으로써, 상기 회전축(31)과 슬리브(34) 사이에 개재된 영구자석(32)이 회전축(31)의 고속 회전시에도 원심력에 의한 반경방향으로의 이탈을 억제할 수 있게 되며, 이와 함께 영구자석(32)의 파손을 방지할 수 있게 된다. As described above, the interference fit amount is set, so that the permanent magnet 32 interposed between the rotary shaft 31 and the sleeve 34 prevents the radial magnet from the radial direction due to the centrifugal force even when the rotary shaft 31 rotates at a high speed. It can be suppressed, and at the same time it is possible to prevent the damage of the permanent magnet (32).

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자(30)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. Referring to the manufacturing method of the rotor 30 according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above are as follows.

먼저, 모터의 최고 속도 조건에서 회전자(30)의 구조 해석을 수행하여, 회전축(31)의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계와, 상기 영구자석(32)의 내측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계로부터, 상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 상대변위량을 구한다. 마찬가지로, 상기 영구자석(32)의 외측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계와, 상기 슬리브(34)의 내측에서의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 팽창량들에 대한 총계로부터, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 상대변위량을 구한다. First, a structural analysis of the rotor 30 is performed under the maximum speed condition of the motor, so that the total amount of the radial expansion due to heat and inertia of the rotation shaft 31 and the inner side of the permanent magnet 32 are obtained. The relative displacement between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 is obtained from the total of the radial expansion amounts due to heat and inertia at. Similarly, the total amount of the radial expansion due to heat and inertia outside the permanent magnet 32 and the radial expansion due to heat and inertia inside the sleeve 34. From the total for, the relative displacement between the permanent magnet 32 and the sleeve 34 is obtained.

상기 회전축(31)과 영구자석(32) 사이의 상대변위량을 토대로, 상기 회전축(31)의 직경에서 상기 상대변위량보다 큰 값을 뺀 크기의 내경을 가지는 영구자석(32)을 마련한다. 이때, 상기 영구자석(32)은 환형의 영구자석편(33)들로 마련할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(32)과 슬리브(34) 사이의 상대변위량을 토대로, 상기 영구자석(32)의 외경에서 상기 상대변위량보다 큰 값을 뺀 크기의 내경을 가지는 슬리브(34)를 마련한다. 이때, 상기 슬리브(34)는 환형의 슬리브편(35)들로 마련할 수 있다. On the basis of the relative displacement amount between the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32, a permanent magnet 32 having an inner diameter of a size obtained by subtracting a value larger than the relative displacement amount from the diameter of the rotary shaft 31 is provided. At this time, the permanent magnet 32 may be provided with an annular permanent magnet piece 33. And, based on the relative displacement amount between the permanent magnet 32 and the sleeve 34, a sleeve 34 having an inner diameter of a size obtained by subtracting a value larger than the relative displacement amount from the outer diameter of the permanent magnet 32 is provided. In this case, the sleeve 34 may be provided with annular sleeve pieces 35.

상기와 같이 마련된 영구자석(32)을 회전축(31)에 대하여 억지끼워맞춤하여 결합시킨다. 상기 영구자석(32)을 회전축(31)에 결합시킨 후에는, 상기 회전축(31)의 직경보다 작은 내경을 가지는 부싱(36)들을 회전축(31)에 압입시키는 과정이 더 추가되어 영구자석(32)의 양측을 지지하게 할 수 있다. 또한, 상기 영구자석(32)과 회전축(31) 사이의 존재하는 공간과, 상기 영구자석(32)의 영구자석편(33)들 사이의 공간에 에폭시 계열과 같은 접착제를 채우는 한편, 상기 영구자석(32)과 회전축(31) 사이와, 상기 영구자석편(33)들 사이를 접착시키는 과정이 더 추가될 수 있다. The permanent magnet 32 provided as described above is combined by forcibly fitting with respect to the rotation shaft 31. After the permanent magnet 32 is coupled to the rotary shaft 31, a process of pressing the bushings 36 having an inner diameter smaller than the diameter of the rotary shaft 31 into the rotary shaft 31 is further added to the permanent magnet 32. ) Can be supported on both sides. In addition, while filling the space between the permanent magnet 32 and the rotating shaft 31, and the space between the permanent magnet pieces 33 of the permanent magnet 32, such as an epoxy-based adhesive, while the permanent magnet A process of adhering between the 32 and the rotation shaft 31 and the permanent magnet pieces 33 may be further added.

상기 회전축(31)과 영구자석(32)이 억지끼워맞춤된 상태에서, 슬리브(34)를 영구자석(32)에 대하여 억지끼워맞춤함으로써, 회전자(30)의 조립을 완성하게 된다. The assembly of the rotor 30 is completed by forcibly fitting the sleeve 34 to the permanent magnet 32 while the rotary shaft 31 and the permanent magnet 32 are fitted together.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 브러시리스 모터용 회전자는, 회전축과 영구자석 사이와, 영구자석과 슬리브 사이를, 각각 회전자의 회전 속도에 따른 구 조해석 결과를 토대로 소정의 억지끼워맞춤량으로 결합함으로써, 영구자석이 회전축으로부터 반경방향으로 이탈되고 파손되는 현상을 방지할 수 있으므로, 모터의 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다. As described above, the rotor for a brushless motor according to the present invention, between the rotating shaft and the permanent magnet, between the permanent magnet and the sleeve, a predetermined interference fit based on the structural analysis results according to the rotational speed of the rotor, respectively By combining with, it is possible to prevent the phenomenon that the permanent magnet is separated and broken in the radial direction from the rotation axis, there is an effect that can ensure the durability of the motor.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

Claims (7)

전류를 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자와, 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 고정자에서 발생된 자기력에 의해 회전하는 회전자를 구비하는 브러시리스 모터에 있어서, In a brushless motor having a stator for receiving a current to generate a magnetic force, and a rotor rotatably installed in the stator to rotate by the magnetic force generated in the stator, 상기 고정자의 하우징에 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 영구자석과, 상기 영구자석의 외주면에 억지끼워맞춤되는 환형의 슬리브를 구비하고,A rotating shaft rotatably coupled to the housing of the stator, an annular permanent magnet forcibly fitted to the outer circumferential surface of the rotating shaft, and an annular sleeve forcibly fitted to the outer circumferential surface of the permanent magnet, 상기 영구자석은 복수개로 분할되며 상호 소정 간격으로 이격되게 상기 회전축에 결합되는 영구자석편들로 이루어지며, 상기 슬리브도 복수개로 분할된 슬리브편으로 이루어며,The permanent magnet is divided into a plurality of permanent magnet pieces are coupled to the rotating shaft to be spaced apart from each other at predetermined intervals, the sleeve is also composed of a plurality of sleeve pieces, 상기 회전축과 영구자석편들 사이에 발생된 공간과, 영구자석편들 사이의 이격된 공간에는 접착제가 채워진 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터용 회전자. The space generated between the rotating shaft and the permanent magnet pieces, the spaced space between the permanent magnet pieces, the rotor for a brushless motor, characterized in that the adhesive is filled. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자의 회전속도에 따른 구조해석 결과를 토대로, 상기 회전축과 영 구자석 사이의 억지끼워맞춤량은 이들 사이에 발생된 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량보다, 상기 영구자석과 슬리브의 억지끼워맞춤량은 이들 사이에 발생된 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량보다 각각 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자. Based on the results of the structural analysis according to the rotational speed of the rotor, the interference fit amount between the rotating shaft and the permanent magnet is greater than the relative displacement in the radial direction due to heat and inertia generated therebetween, the permanent magnet and the sleeve. The interference fit of the rotor of the brushless motor, characterized in that each has a value greater than the relative displacement in the radial direction due to heat and inertia generated therebetween. 삭제delete 삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 모터의 회전수는 120,000RPM이상인 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터용 회전자. Rotor for the brushless motor, characterized in that the rotational speed of the motor is more than 120,000RPM. 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 결합되는 영구자석과, 상기 영구자석의 외주면에 결합되는 슬리브를 구비하는 브러시리스 모터용 회전자에 있어서, In the rotor for a brushless motor having a rotating shaft, a permanent magnet coupled to the outer peripheral surface of the rotary shaft, and a sleeve coupled to the outer peripheral surface of the permanent magnet, 상기 회전자의 회전속도에 따른 구조 해석을 수행하여, 상기 회전축과 영구자석 사이의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량과, 상기 영구자석과 슬리브 사이의 열 및 관성에 의한 반경방향으로의 상대변위량을 각각 구하는 단계;A structural analysis is performed according to the rotational speed of the rotor, and the relative displacement in the radial direction due to heat and inertia between the rotating shaft and the permanent magnet, and in the radial direction due to heat and inertia between the permanent magnet and the sleeve Obtaining relative displacements, respectively; 상기 회전축과 상기 영구자석 사이의 억지끼워맞춤량과, 상기 영구자석과 슬리브 사이의 억지끼워맞춤량을 상기 단계로부터 구해진 각 상대변위량보다 크도록 상기 회전축, 영구자석 및, 슬리브를 마련하는 단계;Providing the rotary shaft, the permanent magnet, and the sleeve such that the interference fit amount between the rotary shaft and the permanent magnet and the interference fit amount between the permanent magnet and the sleeve are greater than each relative displacement obtained from the step; 상기와 같이 마련된 회전축, 영구자석 및, 슬리브 사이를 각각 억지끼워맞춤하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터용 회전자의 제조방법. Method of manufacturing a rotor for a brushless motor, characterized in that it comprises a; step of each fitting between the rotary shaft, the permanent magnet and the sleeve provided as described above. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 억지끼워맞춤하는 단계 이후에는, 상기 회전자와 영구자석 사이에 발생된 공간에 접착제를 채워 이들 사이를 보다 견고하게 고정하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터용 회전자의 제조방법. After the interference fitting step, the method of manufacturing a rotor for a brushless motor, characterized in that it further comprises the step of filling the adhesive generated in the space generated between the rotor and the permanent magnet more firmly therebetween. .
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