KR100977472B1 - 자석 고정부재 및 이를 포함하는 영구자석 매입형 회전자 - Google Patents

자석 고정부재 및 이를 포함하는 영구자석 매입형 회전자 Download PDF

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Abstract

회전자 코어에 영구자석을 안정적으로 고정시키는 자석 고정부재 및 이를 포함하는 영구자석 매입형 회전자가 개시된다. 일 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재는, 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입되는 2개의 자석 고정편; 및 일면에 상기 2개의 자석 고정편이 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 간의 간격만큼 이격되어 연결되는 지지판을 포함할 수 있다. 영구자석을 회전자 코어에 고정시킴에 있어서 기존에 자석 삽입부 내에 영구자석을 본딩함으로써 발생할 수 있는 영구자석의 정위치 불량, 유동, 이탈 등의 불량 요인을 해소한 효과가 있다.
모터, 회전자, 코어, 영구자석, 자석 고정부재

Description

자석 고정부재 및 이를 포함하는 영구자석 매입형 회전자{Magnet fixing member and inner permanent magnet rotor including it}
본 발명은 영구자석 매입형 회전자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전자 코어에 영구자석을 안정적으로 고정시키는 자석 고정부재 및 이를 포함하는 영구자석 매입형 회전자에 관한 것이다.
일반적으로 구동장치는 전 산업분야에 걸쳐 다양하게 사용되고 있으며, 대표적인 구동장치로는 전기에 의해 구동되는 모터(motor)가 있다.
모터는 사용 목적이나 내부 구조에 따라 여러 종류로 구분된다. 여러 종류의 모터 중에서 아우터로터(outer rotor) 타입의 영구자석식 모터는, 슬롯에 코일이 권선되어 거의 원통 형상으로 형성된 고정자와, 고정자의 주위에 소정의 간격을 가지고 대향하도록 배치된 회전자로 구성되어 있다. 회전자의 내주면에는 내주면의 형상에 따라 원호 형상으로 성형된 복수의 자극용 영구자석이 접착 등의 방법에 의해 고정되어 있다. 이러한 자극용 영구자석을 이용함으로써 회전자에 자극이 형성 될 수 있다.
하지만 상술한 것과 같이 회전자의 내주면에 영구자석을 고정시키기 위해 원호 형상으로 성형하는 것은 제조 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 따라서, 영구자석은 직방체로 성형되는 것이 일반적이다. 이 때 직방체로 성형된 영구자석을 회전자의 원호 형상의 요크부에 고정시키기 위하여 접착 등의 방법을 이용하지 않고 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같은 방법에 의해 영구자석을 고정시키고 있다.
도 1a은 아우터로터 타입의 영구자석식 모터의 회전자를 도시한 평면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 회전자의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
회전자(1)는 회전자 코어(20)와, 내주면에 회전자 코어(20)가 결합되어 회전자(1)의 회전력을 외부로 전달하는 하우징(10)을 포함한다.
하우징(10)은 원판 형상의 주판부(14)와, 주판부(14) 주위에 위치하는 환형 벽(12)과, 주판부(14) 내에 구비된 축 지지체(16)를 포함한다.
회전자 코어(20)는 환형 벽(12)의 내주면에 배치되어, 하우징(10)과 결합될 수 있다. 회전자 코어(20)는 복수의 코어 피스(core piece)(22)가 적층되어 형성되며, 환형의 코어 피스(22)는 강판을 금형 타발함으로써 생성된다. 이 때 코어 피스(22)의 소정 위치에 복수의 자석 삽입부(24)가 환형으로 형성된다. 자석 삽입부(24)에 영구자석(26)을 삽입하여 끼움으로써 회전자(1) 내에 영구자석(26)을 고정하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 자석 삽입부(24)의 형상과 영구자석(26)의 형상은 그 단면이 일치하지 않음이 일반적이다. 이는 각 형상이 전자계적 특성에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
따라서, 영구자석(26)을 자석 삽입부(24) 내에 삽입할 때 정위치로 삽입하는 것은 거의 불가능하게 된다. 또한, 영구자석(26)을 고정시키는 방법으로 본딩을 이용한다. 본딩 과정은 자석 삽입부(24) 내에 영구자석(26)이 삽입되고 남는 잉여공간(28a, 28b) 내에 본딩액 등을 투입함으로써 이루어진다. 하지만, 이러한 본딩 과정에 의해서도 영구자석(26)의 위치 틀어짐 불량을 보정하는 것은 불가능하다. 또한, 본딩 후에도 영구자석(26)의 이탈 방지 및/또는 유동 방지는 본딩의 힘에만 의존하게 되는 바 회전자(1)의 운전 중 불량이 발생할 여지가 많은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 영구자석을 회전자 코어에 고정시킴에 있어서 기존에 자석 삽입부 내에 영구자석을 본딩함으로써 발생할 수 있는 영구자석의 정위치 불량, 유동, 이탈 등의 불량 요인을 해소한 자석 고정부재 및 이를 포함한 영구자석 매입형 회전자를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 영구자석 매입형 회전자에서 회전자 코어의 자석 삽입부 내에 삽입되는 영구자석을 고정시키는 자석 고정부재가 제공된다.
일 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재는, 서로 이웃하 는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입되는 2개의 자석 고정편; 및 일면에 상기 2개의 자석 고정편이 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 간의 간격만큼 이격되어 연결되는 지지판을 포함할 수 있다.
상기 일면에 연결되며, 전자계적 특성에 의해 형성된 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 사이의 오목부에 끼움 결합되는 몸체 고정편을 더 포함할 수 있다.
상기 자석 고정편의 단면은 상기 잉여공간의 단면과 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
상기 자석 고정편은 길이 방향으로 경사부를 구비하여 상기 지지판에 연결되는 일단의 단면이 타단의 단면보다 클 수 있다.
상기 지지판에는 상기 자석 고정편이 연결된 부분 외측으로 연장되어 상기 자석 삽입부 내에 삽입된 영구자석이 상방향으로 이탈되는 것을 방지하는 자석 이탈 방지부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 자석 고정부재는 일체형의 사출물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 복수의 자석 삽입부가 형성되어 있으며, 순차적으로 적층된 복수의 환형의 코어 피스(core piece); 상기 복수의 자석 삽입부 내에 각각 삽입되는 복수의 영구자석; 및 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간 내에 함께 삽입되어 상기 영구자석의 위치를 고정시키는 복수의 자석 고정부재를 포함하되, 상기 자석 고정부재는, 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입되는 2개의 자석 고정편과, 일면에 상기 2개의 자석 고정편이 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 간의 간격만큼 이격되어 연결되는 지지판을 포함 하는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자가 제공된다.
상기 자석 고정부재는, 상기 일면에 연결되며 전자계적 특성에 의해 형성된 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 사이의 오목부에 끼움 결합되는 몸체 고정편을 더 포함할 수 있다.
상기 지지판에는 상기 자석 고정편이 연결된 부분 외측으로 연장되어 상기 자석 삽입부 내에 삽입된 영구자석이 상방향으로 이탈되는 것을 방지하는 자석 이탈 방지부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 코어 피스는, 최하층에 적층되며 상기 자석 삽입부 위치에 상응하여 하면이 막힌 오목한 형상의 자석 삽입홈이 형성된 최하층 코어 피스와, 그리고 상기 최하층 코어 피스 상부에 적층되며 상기 자석 삽입부 위치에 상응하여 자석 삽입홀이 형성된 하나 이상의 기본 코어 피스를 포함할 수 있다.
또는 상기 코어 피스는, 최하층에 적층되며 상기 자석 삽입부의 위치에 상응하는 위치가 막혀 있는 최하층 코어 피스와, 그리고 상기 최하층 코어 피스 상부에 적층되며 상기 자석 삽입부 위치에 상응하여 자석 삽입홀이 형성된 하나 이상의 기본 코어 피스를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 자석 고정부재 및 이를 포함한 영구자석 매입형 회전자는 영구자석을 회전자 코어에 고정시킴에 있어서 기존에 자석 삽입부 내에 영구자석을 본딩함으로써 발생할 수 있는 영구자석의 정위치 불량, 유동, 이탈 등의 불량 요인을 해소한 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징 들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자는 세탁기 등의 전동 기기에 구비되어 전동 기기가 필요로 하는 회전력을 제공하는 아우터로터 타입의 영구자석식 모터에 포함되며, 이하 발명의 이해와 설명의 편의를 위해 도 1a 및 1b에 도시된 도면을 활용하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자의 회전자 코어의 사시도이다.
회전자 코어(20)는 소정의 직경을 가지는 환형의 코어 피스(22) 복수개가 적층된 내부가 빈 원통형 구조를 가진다. 각 코어 피스(22)는 전기강판을 금형 타발함으로써 생성될 수 있다. 회전자 코어(20)는 하우징(10)의 환형 벽(12)의 내주면에 배치되며, 하우징(10)과 결합될 수 있다.
복수의 자석 삽입부(24)가 코어 피스(22) 내에 환형으로 배치된다. 여기서, 자석 삽입부(24)의 형상과 영구자석(26)의 형상은 그 단면이 일치하지 않음이 일반적이다. 이는 각 형상이 전자계적 특성에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
코어 피스(22)는 적층된 순서에 따라 최하층 코어 피스(22b)와, 기본 코어 피스(22a)로 구분될 수 있으며, 최하층 코어 피스(22b)는 자석 삽입부(24)에 삽입되는 영구자석(26)이 하방향으로 이탈되는 것을 방지하고 영구자석의 정위치 안착을 위하여 기본 코어 피스(22a)와는 다른 구조를 가질 수 있다. 이에 대해서는 추 후 도 7 이하의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 자석 고정부재의 A 방향에서의 일 전면도이며, 도 3c는 도 3a에 도시된 자석 고정부재의 A 방향에서의 다른 전면도이다.
제1 실시예에 따른 자석 고정부재(30)는 지지판(32)과, 지지판(32)에 연결된 2개의 자석 고정편(34, 36)을 포함하여 구성된다.
자석 고정편(34, 36)은 서로 이웃하는 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입된다. 여기서, 잉여공간은 자석 삽입부 내에서 영구자석이 정위치에 정렬된 경우에 양측에 생기는 여유 공간을 의미한다. 자석 고정편(34, 36)이 잉여공간에 삽입됨에 따라 자석 삽입부 내에 삽입된 영구자석을 단단히 고정시킨다. 또한, 영구자석이 자석 삽입부 내에서 정위치에 정렬되도록 할 수 있으며, 회전자의 운전 중 영구자석이 이탈 및/또는 유동되지 않도록 하는 효과가 있다.
도 1b를 참조하면, 서로 이웃하는 자석 삽입부(24(1), 24(2)) 내의 각 잉여공간(28a(1) 및 28b(1), 28a(2) 및 28b(2)) 중 서로 이웃하는 잉여공간(28a(1), 28b(2)) 내에 정확히 삽입되도록 자석 고정편(34, 36)의 위치를 고정시킬 필요가 있으며, 이를 위해 지지판(32) 상의 소정 위치에 자석 고정편(34, 36)이 위치하도록 한다.
지지판(32)에 연결된 두 자석 고정편(34, 36) 간의 간격(L2)은 자석 삽입부 간의 간격(L1)과 동일 또는 유사하다. 또한, 자석 고정편(34, 36)의 간격을 일정하 게 유지시킬 수 있다면 지지판(32)의 형상은 다양할 수 있다. 바람직하게는, 안정적인 간격 유지를 위해 지지판(32)의 단면은 지지판(32)에 연결되는 자석 고정편(34, 36)의 두 단면을 모두 포함할 수 있다.
자석 고정편(34, 36)은 A 방향에 수직인 단면이 모두 동일할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 지지판(32)에 연결되는 자석 고정편의 일단(34a, 36a)과, 자석 삽입부(24)에 가장 먼저 삽입되는 자석 고정편의 타단(34b, 36b)이 동일한 크기를 가진다. 이 때 자석 고정편(34, 36)의 단면은 자석 고정편(34, 36)이 삽입되는 잉여공간(28a(1), 28b(2))의 단면과 동일하거나 오차 범위 내에서 작을 수 있다.
또는 자석 고정편(34, 36)은 A 방향을 따라 경사부가 구비되어 있을 수 있다. 도 3c를 참조하면, 지지판(32)에 연결되는 자석 고정편의 일단(34a, 36a)과, 자석 삽입부(24)에 가장 먼저 삽입되는 자석 고정편의 타단(34b, 36b)이 서로 다른 크기를 가진다. 타단(34b, 36b)이 일단(34a, 36a)보다 작은 크기를 가짐으로 인해 A 방향을 따라 경사부가 구비되어 잉여공간(28a(1), 28b(2)) 내에 용이하게 삽입될 수 있으며, 자석 고정부재(30)가 완전히 삽입되면 일단(34a, 36a)에 의해 영구자석이 단단하게 고정될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 자석 고정부재의 B 방향에서의 전면도이다.
제2 실시예에 따른 자석 고정부재(40)는 지지판(42)과, 지지판(42)에 연결된 2개의 자석 고정편(44, 46)을 포함한다.
제2 실시예에 따른 자석 고정부재(40)의 자석 고정편(44, 46)은 제1 실시예에 따른 자석 고정부재(30)의 자석 고정편(34, 36)과 그 형상 및 기능이 동일한 바 상세한 설명은 생략하기로 한다. 자석 고정편(44, 46)은 도 3b에 도시된 자석 고정편(34, 36)과 같이 B 방향으로 그 단면이 동일하거나 도 3c에 도시된 자석 고정편(34, 36)과 같이 B 방향을 따라 경사부가 구비되어 있을 수 있으며, 도 4b에는 전자의 경우가 도시되어 있다.
제2 실시예에 따른 자석 고정부재(40)의 지지판(42)에는 자석 고정편(44, 46)이 연결되어 있으며, 자석 고정편(44, 46) 간의 간격(L3)은 자석 삽입부(24) 간의 간격(L1)과 동일 또는 유사하다.
또한, 지지판(42)에는 자석 고정편(44, 46)이 연결된 부분의 외측으로 연장된 자석 이탈 방지부(42a, 42b)가 형성되어 있다. 자석 고정부재(40)가 잉여공간에 완전히 삽입되는 경우 자석 이탈 방지부(42a, 42b)는 자석 삽입부(24)에 삽입된 영구자석(26)의 일부 상부에 위치하게 된다. 따라서, 영구자석(26)을 하방향으로 눌러주는 것과 같은 효과를 가짐으로 인해 회전자의 운전 중 영구자석(26)이 상방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
자석 이탈 방지부가 지지판(42)의 양측에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 일측에만 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 자석 이탈 방지부의 형상은 영구자석(26)의 일부 상부에 위치하도록 한다면 다양할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 자석 고정부재의 C 방향에서의 전면도 이다.
제3 실시예에 따른 자석 고정부재(50)는 지지판(52)과, 지지판(52)에 연결된 2개의 자석 고정편(54, 56)과, 지지판(52)에 연결된 몸체 고정편(58)을 포함한다.
제3 실시예에 따른 자석 고정부재(50)의 자석 고정편(54, 56)은 제1 실시예에 따른 자석 고정부재(30)의 자석 고정편(34, 36) 또는 제2 실시예에 따른 자석 고정부재(40)의 자석 고정편(44, 46)과 그 형상 및 기능이 동일한 바 상세한 설명은 생략하기로 한다. 자석 고정편(54, 56)은 도 3b에 도시된 자석 고정편(34, 36)과 같이 C 방향으로 그 단면이 동일하거나 도 3c에 도시된 자석 고정편(34, 36)과 같이 C 방향을 따라 경사부가 구비되어 있을 수 있으며, 도 5b에는 전자의 경우가 도시되어 있다.
도 4b에 도시된 자석 고정부재(40)의 지지판(42)과 같이, 자석 고정부재(50)의 지지판(52)은 자석 고정편(54, 56)이 연결된 부분의 외측으로 연장된 자석 이탈 방지부가 형성되어 있을 수 있다. 자석 고정부재(50)가 잉여공간에 완전히 삽입되는 경우 자석 이탈 방지부는 자석 삽입부(24)에 삽입된 영구자석(26)의 일부 상부에 위치하게 된다. 따라서, 영구자석(26)을 하방향으로 눌러주는 것과 같은 효과를 가짐으로 인해 회전자의 운전 중 영구자석(26)이 상방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
몸체 고정편(58)은 도 1b에 도시된 회전자 코어(20)의 오목부(29)에 끼움 결합한다. 자석 고정편(54, 56)이 자석 삽입부(24)의 잉여공간(28a(1), 28b(2))에 삽입됨과 동시에 몸체 고정편(58)이 잉여공간(28a(1), 28b(2)) 사이에 형성되어 있는 오목부(29)에 끼워짐으로써 보다 안정적으로 자석 고정부재(50)가 정위치에 고정되어 있도록 한다.
회전자(1)의 운전 중에 자석 고정부재(50)는 몸체 고정편(58)이 오목부(29) 방향으로 원심력을 받아 안정적으로 자석 고정부재(50)가 고정되어 있도록 하며, 회전자(1)의 운전 중 자석 고정부재(50)가 이탈되지 않도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 자석 고정부재(30, 40, 50)는 사출 공정을 통한 일체형의 사출물로 이루어질 수 있다. 특히, 합성수지로 이루어질 수 있으며, 자성체가 아니므로 영구자석과 회전자 코어에 의한 전자계특성에 영향을 미치지 않는 장점이 있다.
도 6a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자석 고정부재가 장착된 영구자석 매입형 회전자의 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 영구자석 매입형 회전자의 평면도이며, 도 6c 및 도 6d는 자석 고정부재가 장착된 영구자석 매입형 회전자의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.
하우징(10)은 아연도강판을 프레스 가공하여 원통 형상으로 형성한 것으로, 중심부에 축 지지체(16)를 가지는 주판부(14)와, 주판부(14)의 외주연부에 설치된 환형 벽(12)으로 구성되어 있다. 축 지지체(16)는 회전축을 지지하며, 회전축은 베어링(미도시)을 통해 회전이 자유롭도록 지지될 수 있다. 주판부(14)는 원판 형상을 가지며, 내부 중심에 축 지지체(16)가 구비되어 있다.
회전자 코어(20)는 환형 벽(12)의 내주면에 배치되며, 회전자 코어(20) 내 에 고정자(미도시)가 배치된다. 고정자는 원형을 이루는 몸체부와, 몸체부의 외주부에 방사상으로 돌출하도록 설치된 복수의 티스부를 포함한다. 티스부의 외주면에는 코일이 권선되어 있다.
회전자 코어(20)의 자석 삽입부(24) 내에 영구자석(26)이 삽입되어 있으며, 서로 이웃하는 자석 삽입부(24) 내의 잉여공간 내에 자석 고정부재(50)가 삽입되어 있다. 여기서는 제3 실시예에 따른 자석 고정부재(50)가 삽입되어 있는 경우가 도시되어 있으나, 제1 실시예에 따른 자석 고정부재(30) 또는 제2 실시예에 따른 자석 고정부재(40)가 삽입되어 있을 수도 있다.
도 6d를 참조하면, 자석 고정편(56)이 자석 삽입부(24) 내의 잉여공간에 삽입되며, 몸체 고정편(58)이 오목부(29)에 끼워져 있어 안정적으로 자석 고정부재(50)를 고정시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 자석 고정부재(30, 40, 50)의 자석 고정편(34, 36, 44, 46, 54, 56)은 그 길이가 다양할 수 있다. 자석 고정편(34, 36, 44, 46, 54, 56)의 길이가 긴 경우 보다 안정적으로 영구자석(26)을 고정시키는 것이 가능하며, 회전자 코어(20)의 두께, 영구자석(26)의 크기, 회전자 코어(20)를 포함하는 회전자의 한계 회전 속도 등에 따라 그 길이가 변화할 수 있다.
앞서 회전자 코어(20)는 복수의 코어 피스(22)가 적층된 성층형 구조를 가짐을 설명하였다. 코어 피스(22)가 적층된 순서에 따라 최하층 코어 피스(22b)와, 기본 코어 피스(22a)로 구분될 수 있다. 여기서, 최하층 코어 피스(22b)는 영구자석(26)이 하방향으로 이탈되는 것을 방지하고 영구자석의 정위치 안착을 위하여 기 본 코어 피스(22a)와는 다른 구조를 가질 수 있는 바 이하 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코어 피스의 일부를 확대한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최하층 코어 피스의 일부를 확대한 사시도이며, 도 9는 최하층 코어 피스 및 복수의 기본 코어 피스가 적층되고 영구자석이 삽입된 회전자 코어의 단면도이다.
기본 코어 피스(22a)는 소정 직경을 가지는 환형의 전기강판으로 이루어진다. 기본 코어 피스(22a)는 금형 타발을 통해 형성되며, 자석 삽입부의 위치에 상응하여 복수의 자석 삽입홀(24a)이 소정 위치마다 배치되도록 형성된다. 자석 삽입홀(24a)은 기본 코어 피스(22a)를 관통하는 홀(hole)이다.
최하층 코어 피스(22b) 역시 소정 직경을 가지는 환형의 전기강판으로 이루어진다. 최하층 코어 피스(22b)는 금형 타발을 통해 형성되며, 자석 삽입부의 위치에 상응하여 자석 삽입홈(24b)이 형성되어 있다. 자석 삽입홈(24b)은 도 8에 도시된 것과 같이 하면으로부터 소정 두께가 막힌 오목한 형상을 가질 수 있다.
최하층 코어 피스(22b)는 회전자 코어(20) 형성 시 최하층에 적층되며, 상부에 복수의 기본 코어 피스(22a)가 적층된다. 최하층 코어 피스(22b) 및 복수의 기본 코어 피스(22a)가 적층된 회전자 코어를 DD'선을 따라 자른 단면이 도 9에 도시되어 있다.
최하층 코어 피스(22b)에 형성된 오목한 형상의 자석 삽입홈(24b)의 하면은 막혀 있으며, 그 상부에 적층된 기본 코어 피스(22a)의 자석 삽입홀(24a)이 형성되 어 있다.
따라서, 자석 삽입부(24) 내에 삽입되는 영구자석(26)은 최하층 코어 피스(22b)의 자석 삽입홈(24b)의 하면에 의해 하방향으로 이탈되지 않으며, 정위치에 안착할 수 있다.
도 9에는 최하층 코어 피스(22b)에 오목한 형상의 자석 삽입홈(24b)이 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 최하층 코어 피스(22b)에 자석 삽입홈(24b)이 형성되어 있지 않고 자석 삽입부(24)에 상응하는 위치가 막혀 있어서 평평할 수 있다. 이 때 최하층 코어 피스(22b)의 상면에 의해 영구자석(26)은 하방향으로 이탈되지 않으며, 정위치에 안착할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a은 아우터로터 타입의 영구자석식 모터의 회전자를 도시한 평면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 회전자의 일부를 확대하여 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자의 회전자 코어의 사시도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 자석 고정부재의 A 방향에서의 일 전면도.
도 3c는 도 3a에 도시된 자석 고정부재의 A 방향에서의 다른 전면도.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 자석 고정부재의 B 방향에서의 전면도.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재의 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 자석 고정부재의 C 방향에서의 전면도.
도 6a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자석 고정부재가 장착된 영구자석 매입형 회전자의 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시된 영구자석 매입형 회전자의 평면도.
도 6c 및 도 6d는 자석 고정부재가 장착된 영구자석 매입형 회전자의 일부를 확대하여 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코어 피스의 일부를 확대한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최하층 코어 피스의 일부를 확대한 사시도.
도 9는 최하층 코어 피스 및 복수의 기본 코어 피스가 적층되고 영구자석이 삽입된 회전자 코어의 단면도.

Claims (7)

  1. 영구자석 매입형 회전자에서 회전자 코어의 자석 삽입부 내에 삽입되는 영구자석을 고정시키는 자석 고정부재에 있어서,
    서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입되는 2개의 자석 고정편; 및
    일면에 상기 2개의 자석 고정편이 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 간의 간격만큼 이격되어 연결되는 지지판을 포함하는 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일면에 연결되며, 전자계적 특성에 의해 형성된 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 사이의 오목부에 끼움 결합되는 몸체 고정편을 더 포함하는 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지판에는 상기 자석 고정편이 연결된 부분 외측으로 연장되어 상기 자석 삽입부 내에 삽입된 영구자석이 상방향으로 이탈되는 것을 방지하는 자석 이탈 방지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자용 자석 고정부재.
  4. 복수의 자석 삽입부가 형성되어 있으며, 순차적으로 적층된 복수의 환형의 코어 피스(core piece);
    상기 복수의 자석 삽입부 내에 각각 삽입되는 복수의 영구자석; 및
    서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간 내에 함께 삽입되어 상기 영구자석의 위치를 고정시키는 복수의 자석 고정부재를 포함하되,
    상기 자석 고정부재는, 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 내의 잉여공간에 각각 삽입되는 2개의 자석 고정편과, 일면에 상기 2개의 자석 고정편이 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 간의 간격만큼 이격되어 연결되는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자석 고정부재는, 상기 일면에 연결되며 전자계적 특성에 의해 형성된 서로 이웃하는 상기 자석 삽입부 사이의 오목부에 끼움 결합되는 몸체 고정편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 지지판에는 상기 자석 고정편이 연결된 부분 외측으로 연장되어 상기 자석 삽입부 내에 삽입된 영구자석이 상방향으로 이탈되는 것을 방지하는 자석 이탈 방지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 코어 피스는,
    최하층에 적층되며 상기 자석 삽입부 위치에 상응하여 하면이 막힌 오목한 형상의 자석 삽입홈이 형성되거나 상기 자석 삽입부 위치에 상응하는 위치가 막혀 있는 최하층 코어 피스와, 그리고
    상기 최하층 코어 피스 상부에 적층되며 상기 자석 삽입부 위치에 상응하여 자석 삽입홀이 형성된 하나 이상의 기본 코어 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 매입형 회전자.
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