KR101134215B1 - 평판형 회전기기 - Google Patents

평판형 회전기기 Download PDF

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Abstract

평판형 회전기기가 개시된다. 상기 평판형 회전기기는 고정자의 제 1 받침판에 결합되는 복수의 제 1 치코어들의 외면이 상호 접촉한다. 따라서, 회전자에서 발생되는 자속이 고정자를 통과하여 원활하게 흐르고, 누설자속이 발생하지 않으므로, 성능이 향상된다. 그리고, 고정자의 제 1 받침판에 형성된 제 1 결합레일에 고정자의 제 1 치코어가 압입된다. 또한, 고정자가 복수개 마련될 경우 상호 인접하는 제 1 치코어들이 쇄기 부재에 각각 압입되어 상호 결합된다. 따라서, 제 1 받침판과 제 1 치코어의 결합력 및 제 1 치코어간의 결합력이 향상된다.

Description

평판형 회전기기 {FLAT TYPE ROTATING APPARATUS}
본 발명은 평판형 회전기기에 관한 것이다.
회전기기에는 전동기 또는 발전기 등이 있다.
평판형 회전기기란, 고정자 및 회전자를 판형상으로 형성하여 슬림화 및 박형화 한 회전기기이다.
본 출원인이 출원하여 등록받은 한국특허등록 제529118호, 한국실용등록 제312895호 및 한국특허등록 제562086호에 개시된 평판형 회전기기의 고정자는 상호 결합된 받침코어(Base Core)와 치코어(Tooth Core) 및 상기 치코어에 권선된 코일을 가진다.
상기와 같은 종래의 평판형 회전기기의 고정자는 상기 받침코어에 결합된 상기 치코어의 하부측 부위가 상호 이격되어 있다. 이로인해, 회전기기의 회전자에서 발생되어 상기 고정자를 통과하여 흐르는 자속의 자로가 원활하게 형성되지 않고, 누설자속이 발생하여 성능이 저하되는 단점이 있다.
그리고, 상기 받침코어의 슬롯에 상기 치코어의 하부측 부위가 단순히 삽입 결합되어 있으므로, 상기 받침코어와 상기 치코어의 결합력이 약한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 성능을 향상시킬 수 있는 평판형 회전기기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고정자의 받침판과 치코어의 결합력을 향상시킬 수 있는 평판형 회전기기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판형 회전기기는, 지지축; 상기 지지축의 외주면에 내주면이 결합된 링형상의 제 1 받침판(Base Core), 상기 제 1 받침판의 중심을 기준으로 방사상으로 상기 제 1 받침판에 일면이 결합된 복수의 제 1 치코어(Tooth Core), 상기 제 1 치코어의 타면측 외면에 각각 결합된 보빈, 상기 보빈에 권선된 코일을 가지는 평판 링형상의 고정자; 상기 지지축의 외주면측에 지지되어 회전가능하게 설치되며, 상기 고정자와 작용하여 회전하는 평판 링형상의 회전자를 포함하며,
상기 제 1 받침판에 결합된 상기 제 1 치코어의 일면측 외면은 상호 접촉되고, 타면측 외면은 상호 이격되어 상기 보빈이 결합된다.
본 발명에 따른 평판형 회전기기는 고정자의 제 1 받침판에 결합되는 복수의 제 1 치코어들의 외면이 상호 접촉한다. 따라서, 회전자에서 발생되는 자속이 고정자를 통과하여 원활하게 흐르고, 누설자속이 발생하지 않으므로, 성능이 향상된다.
그리고, 고정자의 제 1 받침판에 형성된 제 1 결합레일에 고정자의 제 1 치코어가 압입된다. 또한, 고정자가 복수개 마련될 경우 상호 인접하는 제 1 치코어들이 쇄기 부재에 각각 압입되어 상호 결합된다. 따라서, 제 1 받침판과 제 1 치코어의 결합력 및 제 1 치코어간의 결합력이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 고정자의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 회전자의 사시도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 5b는 도 5a에 도시된 고정자의 요부 사시도.
도 6a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 고정자의 요부 사시도.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 8는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도.
도 9은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 평판형 회전기기의 회전자의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 평판형 회전기기를 상세히 설명한다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기는 지지축(110)을 가진다.
이하, 지지축(110)을 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 지지축(110)의 상측을 향하는 면 및 방향을 "상면 및 상측", 하측을 향하는 면 및 방향을 "하면 및 하측"이라 한다.
지지축(110)의 하부측 외주면에는 평판 링형상의 고정자(120)가 결합 고정되고, 상부측 외주면에는 고정자(120)와 작용하여 회전하는 회전자(130)가 회전가능하게 설치된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자(120)를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 고정자의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 고정자(120)는 제 1 받침판(121), 제 1 치코어(Tooth Core)(124), 보빈(127) 및 코일(128)을 가진다.
도면의 간략화를 위하여 도 2에서 분해된 하나의 제 1 치코어(124)를 제외한 나머지 제 1 치코어(124)에 대해서는 보빈(127)과 코일(128)의 도시를 생략한다.
제 1 받침판(121)은 금속제의 링형상으로 형성되며, 내주면이 지지축(110)의 하부측 외주면에 결합된다. 제 1 치코어(124)는 금속제로 형성된 대략 "I" 형상의 박형의 판이 복수개 적층 결합되어 형성되며, 하단면(下端面)이 제 1 받침판(121)의 상면에 결합된다. 제 1 치코어(124)는 규소 강판으로 형성되는 것이 바람직하며, 복수개가 제 1 받침판(121)의 중심을 기준으로 상호 간격을 가지면서 방사상으로 결합된다.
보빈(127)은 합성수지제로 형성되어 제 1 치코어(124)의 상부측 외면에 결합되고, 코일(128)은 보빈(127)의 외주면에 권선된다. 보빈(127)을 제 1 치코어(124)에 결합하는 방법은, 보빈(127)의 일측을 절개하여 제 1 치코어(124)에 결합하거나, 보빈(127)을 신축성있게 제조한 후 보빈(127)을 늘려서 제 1 치코어(124)에 결합할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기는 제 1 받침판(121)에 결합되는 제 1 치코어(124)의 하부측 외면이 다른 부위의 외면 보다 더 외측으로 돌출 형성되고, 상부측 외면은 상호 이격된다. 그리하여, 제 1 치코어(124)의 하부측 외면은 상호 접촉되고, 상부측 외면에는 보빈(127)이 결합된다.
제 1 받침판(121)의 상면에는 폭방향 횡단면(橫斷面) 형상이 "T" 형상인 제 1 결합레일(122)이 형성되고, 제 1 치코어(124)의 하단면에는 폭방향 횡단면(橫斷面) 형상이 "T" 형상인 제 1 압입홈(125)이 형성된다. 제 1 결합레일(122)과 제 1 압입홈(125)은 대응되는 형상으로 형성되며, 제 1 압입홈(125)에 제 1 결합레일(122)이 압입된다. 따라서, 제 1 치코어(124)가 제 1 받침판(121)에 결합된다.
제 1 결합레일(122)은 체결부재(129)에 의하여 제 1 받침판(121)에 결합된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전자(130)를 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1에 도시된 회전자의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 회전자(130)는 지지축(110)의 상부측 외주면에 회전가능하게 설치 지지된 링형상의 금속제의 제 2 받침판(131)과 제 2 받침판(131)의 중심을 기준으로 방사상으로 제 2 받침판(131)에 결합되어 고정자(120)와 대향하며 상호 간격을 가지는 복수의 영구자석(135)을 가진다.
영구자석(135)은 제 2 받침판(131)에 형성된 결합홈(132)에 삽입되어 접착 결합된다. 그리고, 제 2 받침판(131)은 지지축(110)에 설치된 베어링(140)을 매개로 지지축(110)에 회전가능하게 설치된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기는 고정자(120)의 코일(128)에 전원이 인가되면 고정자(120)에 형성되는 전기장과 회전자(130)에 형성되는 자기장에 의하여 회전자(130)가 회전한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 회전기기는 상호 인접하는 제 1 치코어(124)의 하부측 외면이 상호 접촉되므로, 영구자석(135)에서 발생되는 자속이 고정자(120)를 통과하여 원활하게 흐르고, 누설자속이 발생하지 않는다. 따라서, 성능이 향상된다.
그리고, 제 1 받침판(121)의 제 1 결합레일(122)이 제 1 치코어(124)의 제 1 압입홈(125)에 압입되므로, 제 1 받침판(121)과 제 1 치코어(124)의 결합력이 향상된다.
제 2 내지 제 7 실시예
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도로써, 제 1 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 고정자(220)와 회전자(230)는 상호 대응되게 각각 복수개 마련된다. 그리고, 회전자(230)가 최외측에 위치되고, 고정자(220)가 회전자(230) 사이에 위치된다.
이때, 회전자(230)는 상호 결합된다. 즉, 회전자(230)의 제 2 받침판(231)의 외주면에는 링형상의 연결프레임(250)이 결합되어, 회전자(230)를 상호 일체로 결합한다.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 고정자의 요부 사시도로써, 제 2 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 상호 인접하는 고정자(320)는 제 1 받침판(321)을 공용(共用)하고, 제 1 받침판(321)의 하면 및 상면에 제 1 치코어(324)가 각각 결합된다.
도 6a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 고정자의 요부 사시도로써, 제 3 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 상호 인접하는 고정자(420)는 제 1 치코어(424)의 대향면이 각각 접촉한다. 그리고, 제 1 치코어(424)의 대향면이 접촉하면, 제 1 치코어(424)에 각각 형성된 제 1 압입홈(425)이 상호 연통된다. 이때, 상호 연통된 제 1 압입홈(425)에는 쇄기부재(423)가 압입 결합된다. 따라서, 상측에 위치된 고정자(420)의 제 1 치코어(424)와 하측에 위치된 고정자(420)의 제 1 치코어(424)는 상호 결합된다.
쇄기부재(423)의 길이방향 일측 단부는 제 1 치코어(424)의 외측으로 돌출되어, 지지축(410)의 외주면에 결합된다
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도로써, 제 1 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 고정자(520)와 회전자(530)는 상호 대응되게 각각 복수개 마련된다. 그리고, 고정자(520)가 최외측에 위치되고, 회전자(530)가 고정자(520) 사이에 위치된다. 이때, 회전자(530)는 연결프레임(550)에 의하여 상호 일체로 결합된다.
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 평판형 회전기기의 단면도로써, 제 5 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 상호 인접하는 회전자(630)는 제 2 받침판(631)을 공용(共用)하고, 제 2 받침판(631)의 하면 및 상면에 영구자석(635)이 각각 결합된다.
도 9는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 평판형 회전기기의 회전자의 사시도로써, 제 1 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 회전자(730)는 받침코어(Base Core)(731), 제 2 치코어(734) 및 단락환(737)을 가진다.
받침코어(731)는 금속제로 형성된 링형상의 박형의 판이 복수개 적층 결합되어 형성되고, 제 2 치코어(734)는 금속제로 형성된 대략 역 "T" 형상의 박형의 판이 복수개 적층 결합되어 형성된다. 제 2 치코어(734)는 복수개가 받침코어(731)의 중심을 기준으로 방사상으로 상호 간격을 가지면서 받침코어(731)에 결합되어 고정자(140)(도 1 참조)와 대향한다.
단락환(737)은 도체가 다이캐스팅(Die Casting)에 의하여 받침코어(731)에 형성되며 제 2 치코어(734)가 받침코어(731)로부터 이탈하는 것을 방지함과 동시에 상호 인접하는 제 2 치코어(734)들을 상호 구획한다. 이때, 단락환(737)은 알루미늄 또는 구리 중에서 선택된 어느 하나로 마련된다.
받침코어(731)와 제 2 치코어(734)의 더욱 견고한 결합을 위하여, 받침코어(731)에는 제 2 결합레일(732)이 형성되고, 제 2 치코어(734)에는 제 2 결합레일(732)이 압입 결합되는 제 2 압입홈(735)이 형성된다.
본 발명의 제 7 실시예에 따른 평판형 회전기기의 회전자(730)는 본 발명의 제 1 내지 제 6 실시예에 따른 평판형 회전기기의 회전자로 사용할 수 있음을 당연하다.
본 발명의 제 7 실시예에 따른 평판형 회전기기의 회전자(730)가 본 발명의 제 6 실시예에 적용될 경우에는 받침코어(731)가 공용(共用)된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
110 : 지지축 120 : 고정자
121 : 제 1 받침판 124 : 제 1 치코어
130 : 회전자 140 : 연결프레임

Claims (14)

  1. 지지축;
    상기 지지축의 외주면에 내주면이 결합된 링형상의 제 1 받침판(Base Core), 상기 제 1 받침판의 중심을 기준으로 방사상으로 상기 제 1 받침판에 일면이 결합된 복수의 제 1 치코어(Tooth Core), 상기 제 1 치코어의 타면측 외면에 각각 결합된 보빈, 상기 보빈에 권선된 코일을 가지는 평판 링형상의 고정자;
    상기 지지축의 외주면측에 지지되어 회전가능하게 설치되며, 상기 고정자와 작용하여 회전하는 평판 링형상의 회전자를 포함하며,
    상기 제 1 받침판에 결합된 상기 제 1 치코어의 일면측 외면은 상호 접촉되고, 타면측 외면은 상호 이격되어 상기 보빈이 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 치코어의 일면측 외면은 타면측 외면 보다 외측으로 더 돌출되어 상호 접촉된 것을 특징으로 하는 편판형 회전기기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 받침판에는 제 1 결합레일이 형성되고, 상기 제 1 치코어에는 상기 제 1 결합레일이 압입 결합되는 제 1 압입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 결합레일은 상기 제 1 받침판에 체결부재에 의하여 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 결합레일 및 상기 제 1 압입홈은 폭방향 횡단면(橫斷面) 형상이 상호 대응되는 "T" 형상인 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 지지축의 외주면에 설치된 베어링을 매개로 상기 지지축에 지지된 링형상의 금속제의 제 2 받침판과 상기 제 2 받침판의 중심을 기준으로 상호 간격을 가지면서 방사상으로 상기 제 2 받침판에 결합되어 상기 고정자와 대향하는 복수의 영구자석을 가지는 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 지지축의 외주면에 설치된 베어링을 매개로 상기 지지축에 지지된 링형상의 금속제의 받침코어, 상기 받침코어의 중심을 기준으로 상호 간격을 가지면서 방사상으로 상기 받침코어에 결합되어 상기 고정자와 대향하는 자성체의 복수의 제 2 치코어, 상기 받침코어에 형성되며 상기 제 2 치코어가 상기 받침코어로부터 이탈하는 것을 방지함과 동시에 상기 제 2 치코어를 상호 구획하는 도체인 단락환을 가지는 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단락환은 알루미늄 또는 구리 중에서 선택된 어느 하나를 다이캐스팅(Die Casting)하여 형성한 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 받침코어에는 제 2 결합레일이 형성되고, 상기 제 2 치코어에는 상기 제 2 결합레일이 압입 결합되는 제 2 압입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  10. 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 고정자와 상기 회전자는 상호 대응되게 각각 복수개 마련되고,
    복수의 상기 회전자는 연결프레임에 의하여 상호 연결되며,
    상호 인접하는 상기 고정자는 상기 제 1 받침판을 공용(共用)하고,
    상기 제 1 받침판의 일면 및 타면에 상기 제 1 결합레일이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정자와 상기 회전자는 상호 대응되게 각각 복수개 마련되고,
    복수의 상기 회전자는 연결프레임에 의하여 상호 연결되며,
    상호 인접하는 상기 회전자는 상기 제 2 받침판을 공용(共用)하며,
    상기 제 2 받침판의 일면 및 타면에 상기 영구자석이 각각 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 고정자와 상기 회전자는 상호 대응되게 각각 복수개 마련되고,
    복수의 상기 회전자는 연결프레임에 의하여 상호 연결되고,
    상호 인접하는 상기 회전자는 상기 받침코어를 공용(共用)하며,
    상기 받침코어의 일면 및 타면에 상기 제 2 치코어가 각각 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  13. 지지축; 상기 지지축을 기준으로 방사상으로 배치된 복수의 치코어(Tooth Core), 상기 치코어의 외면에 각각 결합된 보빈, 상기 보빈에 권선된 코일을 가지면서 상기 지지축에 지지된 평판 링형상의 고정자; 상기 지지축의 외주면측에 지지되어 회전가능하게 설치되며, 상기 고정자와 작용하여 회전하는 평판 링형상의 회전자를 포함하는 평판형 회전기기에 있어서,
    상기 치코어의 일면측 외면은 타면측 외면 보다 외측으로 돌출되어 상호 접촉되고,
    상기 치코어의 타면측 외면은 상호 이격되어 상기 보빈이 결합되며,
    상기 고정자와 상기 회전자는 상호 대응되게 각각 복수개 마련되고,
    상호 인접하는 어느 하나의 상기 고정자의 상기 치코어의 일면과 다른 하나의 상기 고정자의 상기 치코어의 일면은 상호 접촉 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 치코어의 일면에는 압입홈이 각각 형성되고,
    상기 치코어의 일면이 상호 접촉하면 상기 압입홈은 상호 연통되며,
    상호 연통된 상기 압입홈에는 쇄기부재가 압입 결합되고,
    상기 쇄기부재의 일측은 상기 치코어의 외측으로 돌출되어 상기 지지축의 외주면에 결합된 것을 특징으로 하는 평판형 회전기기.
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