KR101962448B1 - 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자 - Google Patents

축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전자에 회전자 코어와 영구 자석을 배치하여, 자속을 집중하여 출력밀도를 높일 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기에 있어서, 평면 형태의 전기 강판을 적층하여 회전자 코어를 형성함으로써, 회전자의 제조 공정을 간소화시킬 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 회전자 코어의 표면적을 고려하여 적층하는 단계, 적층된 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작하는 단계, 인접한 단위 코어를 서로 교차되도록 배치하되, 인접한 단위 코어 사이에 영구자석을 배치하여 회전자를 제조하는 단계를 포함한다.

Description

축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자{Manufacturing method for rotor of Axial spoke type motor and rotor manufactured using thereof}
본 발명은 전동기의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자에 회전자 코어와 영구 자석을 배치하여, 자속을 집중하여 출력밀도를 높일 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기에 있어서, 평면 형태의 전기 강판을 적층하여 회전자 코어를 형성함으로써, 회전자의 제조 공정을 간소화시킬 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자에 관한 것이다.
엑시얼 타입의 모터는 자기장을 형성하는 고정자 및 고정자에 대하여 회전 가능하게 이루어지는 회전자를 포함한다. 고정자는 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 동시에 축방향으로 일정 높이로 돌출되는 다수의 코어를 포함하며, 코어는 고정자 바디에 형성된 홈에 축 방향으로 결합된다. 회전자는 원주방향을 따라 일정간격으로 배열된 영구 자석을 포함하며, 고정자와 일정한 공극(gap)을 형성하면서 회전하도록 이루어진다. 평판형 모터는 권선에 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 코어와 회전자의 영구 자석 사이에 반발력 또는 흡인력을 생성하여 회전 토크를 발생시키게 된다.
그러나 이러한 엑시얼 타입의 모터는 회전자의 반경이 넓어 관성이 크고 구조상 고속 회전에 불리한 문제점이 있다.
한편 레디얼 타입의 모터는 회전축을 중심으로 회전하며 영구 자석이 배열된 회전자와, 회전자 주위에 위치한 고정자를 포함하여 구성된다. 이러한 레디얼 타입의 모터는 회전자의 자속을 집중시켜 출력밀도가 높다.
한국등록특허 제10-1541695호는 상술한 바와 같은 레디얼 타입 모터를 개시하고 있다.
개시된 레디얼 타입 모터는 회전축으로부터 방사상으로 뻗어 형성되며, 회전축과 인접한 아랫변과 고정자와 인접한 윗변이 서로 평행한 사다리꼴 모양의 단면을 갖는 영구 자석, 영구 자석과 교번적으로 위치하도록 아랫변과 윗변을 연결하는 사다리꼴 모양의 측변을 따라 회전축 측으로부터 고정자 측으로 방사상으로 뻗은 부채꼴 모양으로 형성되어 영구 자석을 고정하는 철심 및 영구 자석 및 철심과 회전축 사이에 위치하여 철심을 고정하는 비자성의 고정체를 포함하며, 영구 자석 및 철심의 측면에서 발생되는 응력을 저감시키기 위해 영구 자석은 아랫변의 길이가 윗변의 길이보다 상대적으로 길게 형성되고, 영구 자석의 측변은 아랫변의 양끝 꼭지점에서의 내각이 75도 내지 90도 사이의 각도를 갖도록 일정 기울기로 형성된 것을 특징으로 한다.
개시된 레디얼 모터의 회전자는 회전자 철심이 공극 및 샤프트 부분에서 연결될 경우 누설이 발생하여 출력이 감소하는 문제점을 해결하기 위하여, 비자성 재질의 샤프트 부분에 철심을 결합하고, 공극 부분은 철심을 분리하여 철심과 철심 사이에 영구 자석이 삽입되어 있는 구조를 개시하고 있다. 그러나 이러한 구조는 고속 회전에 따른 스트레스에 취약한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 제2015-0080843호에는 회전자에 회전자 코어와 영구 자석을 배치하여, 자속을 집중하여 출력밀도를 높일 수 있는 "축 방향 스포크 타입 전동기" 에 대하여 개시하고 있다.
그러나 개시된 축 방향 스포크 타입 전동기는 영구 자석을 사이에 두고 있는 각 회전자 코어가 호 형상으로 제작되어야 하기 때문에 제작에 어려움이 있었고, 인접한 복수의 전기 강판이 고정되어 있지 않아 조립에 어려움이 있었다.
이에 따라 영구 자석과의 접촉면이 불균일하여 조립에 어려움이 있고, 제조되는 전동기의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 자속을 집중하여 출력밀도를 높일 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기에 있어서, 회전자의 제조 공정을 간소화 시킬 수 있고, 이에 따라 모터의 성능을 개선시킬 수 있는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법 및 이를 통해 제조되는 회전자를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 회전자 코어의 표면적을 고려하여 적층하는 단계, 적층된 상기 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작하는 단계, 인접한 상기 단위 코어를 서로 교차되도록 배치하되, 인접한 단위 코어 사이에 영구자석을 배치하여 회전자를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 적층하는 단계 이전에, 상기 전기 강판을 동일한 폭을 갖도록 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 절단하는 단계에서, 상기 폭은 상기 회전자 코어의 회전축 방향 높이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 적층하는 단계에서, 상기 회전자 코어의 표면적은 상기 회전축을 중심으로 상기 회전자 코어의 상부면 또는 하부면인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 적층하는 단계와 상기 단위 코어를 제작하는 단계 사이에, 상기 단위 코어를 각각 고정하도록 상기 적층된 전기 강판을 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 고정하는 단계는 각각의 상기 단위 코어의 적층면의 중심부를 따라 코깅을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법에 있어서, 상기 고정하는 단계는 각각의 상기 단위 코어의 적층면과 수직한 방향으로 볼트를 관통시키고 너트에 의해 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기는 상기의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 적층 한 후, 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작함으로써, 기존의 호 형태로 단위 코어를 제작하는 공정 대비 제작이 용이할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 적층 한 후, 각각의 단위 코어를 각각 고정할 수 있도록 코깅을 형성하거나, 볼트 및 너트를 통해 고정한 후, 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작함으로써, 영구 자석과의 접촉면의 불균일을 문제를 해결하여 제조가 용이할 뿐만 아니라, 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법의 단위 코어를 제작하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 단위 코어를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 고정자를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자의 상부의 제1 및 제2 하우징을 제거한 상태의 사시도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법의 단위 코어를 제작하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 제조 방법에 따라 제조되는 단위 코어를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 먼저 S10 단계에서 전기 강판을 동일한 폭을 갖도록 절단한다. 여기서 전기 강판의 폭은 제조되는 회전자 코어의 회전축 방향 높이가 될 수 있다. 즉 전기 강판은 회전축과 수직한 방향으로 적층될 수 있다. 여기서 전기 강판은 평면 형태의 강판이 될 수 있다.
다음으로 S20 단계에서 S10 단계에서 절단된 전기 강판을 회전자 코어의 표면적을 고려하여 적층할 수 있다. 여기서 회전자 코어의 표면적은 회전축을 중심으로 회전자 코어의 상부면 또는 하부면인의 면적이 될 수 있다.
다음으로 S30 단계에서 적층된 전기 강판을 고정할 수 있다. 여기서 S40 단계에서 절단에 의해 각각의 단위 코어로 분할되게 되는데, S30 단계에서는 각각의 단위 코어를 각각 고정하도록 적층된 전기 강판을 고정할 수 있다.
예컨데 S30 단계에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 코어의 적층면의 중심부를 따라 코깅을 형성하여 적층된 전기 강판이 유동하지 않도록 고정할 수 있다. 즉 적층면의 중심부를 직선 형태의 가압 장치를 통해 눌러 줌으로써, 적층된 전기 강판이 유동하지 않도록 할 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고 S30 단계에서는 각각의 단위 코어의 적층면과 수직한 방향으로 볼트를 관통시키고 너트에 의해 고정할 수 있다.
다음으로 S40 단계에서는 적층된 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작할 수 있다.
그리고 S50 단계에서 인접한 단위 코어를 서로 교차되도록 배치하되, 인접한 단위 코어 사이에 영구자석을 배치하여 회전자를 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 적층 한 후, 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작함으로써, 기존의 호 형태로 단위 코어를 제작하는 공정 대비 제작이 용이할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자 제조 방법은 평면 형태의 전기 강판을 적층 한 후, 각각의 단위 코어를 각각 고정할 수 있도록 코깅을 형성하거나, 볼트 및 너트를 통해 고정한 후, 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작함으로써, 영구 자석과의 접촉면의 불균일을 문제를 해결하여 제조가 용이할 뿐만 아니라, 전동기의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기를 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 고정자를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)는 고정자(200) 및 회전자(100)를 포함한다.
고정자(200)는 고정자 몸체(210)와, 고정자 몸체(210)로부터 돌출되어 형성되는 복수의 고정자 코어(220)를 포함할 수 있다.
고정자 몸체(210)는 소정의 두께를 가진 원형의 판 형태로 형성된다. 고정자 몸체(210)는 중심부에 회전축이 삽입될 수 있도록 회전축 삽입공(211)이 형성될 수 있다. 이러한 고정자 몸체(210)는 고정자 코어(220)를 지지할 수 있다.
또한 고정자 몸체(210)의 일면에는 복수의 고정자 코어(220)가 방사형으로 돌출되어 형성될 수 있다.
고정자 코어(220)는 고정자 몸체(210)의 원주 방향을 따라 소정의 각도만큼 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 고정자 코어(220)의 외측면은 하나의 폐곡선을 형성할 수 있으며, 각각의 고정자 코어(220)의 상부면 형상은 사다리꼴 형태가 될 수 있다. 이러한 고정자 코어(220)는 회전자(100)의 회전축(160) 방향으로 고정자 몸체(210)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 고정자 코어(220)의 외측면에는 코일(230)이 권취될 수 있다. 여기서 코일(230)은 각각의 고정자 코어(220)의 외면을 따라 권선될 수 있다.
고정자 코어(220)의 상부면은 자속 발생면이 될 수 있다. 고정자 코어(220)의 상부면은 회전자(100)에 소정의 공극을 형성하며 인접 배치되는 회전자(100)와 대향되게 배치될 수 있다.
회전자(100)는 고정자(200)의 자속 흐름에 유도되어 실질적으로 회전하는 구성이다. 회전자(100)는 고정자(200)의 중심축 방향으로 고정자(200)와 미리 설정된 공극 간격만큼 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 여기서 고정자(200)는 회전자(100)의 상하부에 배치될 수 있으며, 일측에만 배치될 수도 있다.
회전자(100)는 회전축(160)을 중심으로 방사상으로 배치된 회전자 코어(130)와, 회전자 코어(130) 사이에 방사상으로 배치된 영구 자석(140)을 포함한다. 그리고 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)의 외주면을 감싸는 제1 하우징(120)을 포함한다. 여기서 제1 하우징(120)은 회전자(100)가 회전할 때, 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)의 비산을 방지할 수 있다. 이때 제1 하우징(120)은 비자성 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 하우징(120)을 비자성 재질로 형성하게 되면, 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)의 비산을 방지할 수는 있지만, 외측면에 고정자가 위치하는 레디얼 타입 전동기에는 적용할 수 없다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)는 엑시얼 타입에 레디얼 타입의 회전자 형태가 적용된 하이브리드 타입이 될 수 있다.
이하 도면을 통해 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)의 회전자(100)에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자의 상부의 제1 및 제2 하우징을 제거한 상태의 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전자(300)는 샤프트(110), 제1 하우징(120), 회전자 코어(130), 영구 자석(140) 및 제2 하우징(170)을 포함한다.
먼저 샤프트(110)는 중심부에 회전축(160)이 배치되며, 회전축(160)과 동일한 방향으로 형성되는 원통형 관 형상으로 형성될 수 있다. 샤프트(110)는 비자성 재질로 형성될 수 있다.
이러한 샤프트(110)는 제1 하우징(120)과 대응되도록, 제1 하우징(120)의 중심에 형성되는 제1 샤프트(111)과, 제1 샤프트(111)의 상부 또는 하부에 결합되어, 고정자(200)의 중공(211)에 삽입되는 제2 샤프트(112)를 포함할 수 있다.
제1 샤프트(111)는 제1 하우징(120)과 일정 간격으로 이격된 상태로 제1 하우징(120)의 중심에 위치한다. 여기서 제1 샤프트(111)는 제1 하우징(120)과 사이에 공간을 형성하여 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)이 삽입될 수 있는 공간을 형성한다. 제1 샤프트(111)는 제1 하우징(120)과 제2 하우징(170)을 통해 연결될 수 있다. 여기서 제1 샤프트(111)는 영구 자석(140)과 회전축(160) 방향으로 동일한 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 직선 형태의 제2 하우징(170)이 제1 샤프트(111) 및 영구 자석(140)의 상부 또는 하부에 안착된 상태로 제1 샤프트(111)에 결합될 수 있다.
제2 샤프트(112)는 제1 샤프트(111)의 상부 또는 하부에 고정 결합되며, 제1 샤프트(112)와 동일하게 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 바람직하게 제2 샤프트(112)는 제2 하우징(170)과 결합된 제1 샤프트(111)의 상부에 결합되어 제1 하우징(120)과 샤프트(111)가 더욱 견고하게 결합될 수 있도록 할 수 있다. 이때 제2 샤프트(112)의 하부면은 제2 하우징(170)이 안착된 상태의 제1 샤프트(111)의 상부면과 대응되도록 형성될 수 있다.
제1 하우징(120)는 제1 샤프트(111)의 외측면으로부터 이격된 상태로 배치되며, 제1 샤프트(111)와 사이에 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)이 삽입될 공간을 형성한다. 즉 제1 하우징(120)은 중심부에 중공이 형성된 원통형으로 형성될 수 있다. 이러한 제1 하우징(120)은 회전시 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)의 방사 방향의 스트레스에 강인하도록 할 수 있다. 즉 회전자(100)가 회전하게 되면, 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)이 외측부로 이탈하는 힘이 발생되게 되는데, 제1 하우징(120)에 의해 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)의 비산을 방지할 수 있다. 이러한 제1 하우징(120)은 비자성 재질로 형성될 수 있다.
또한 제1 하우징(120)은 상하부면의 원주를 따라 내측으로 돌출되어 형성되는 이탈방지턱(121)이 형성될 수 있다. 여기서 회전자 코어(130) 및 영구 자석(140)은 제1 하우징(120)과 샤프트(110) 사이에 배치되되, 이탈방지턱(121)에 의해 고정될 수 있다.
회전자 코어(130)는 제1 샤프트(111)와 제1 하우징(120) 사이에 제1 샤프트(111)를 중심으로 일정 간격 이격된 상태로 방사형으로 배치될 수 있다. 회전자 코어(130)는 양측에 배치되는 영구 자석의 자속을 집중시켜 고정자(200)로 전달하는 역할을 수행한다. 이러한 회전자 코어(130)는 전기 강판을 동일한 폭을 갖도록 절단하고, 절단된 전기 강판을 회전자 코어(130)의 표면적을 고려하여 적층할 수 있고, 적층된 전기 강판을 고정하고, 적층된 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작하고, 인접한 단위 코어를 서로 교차되도록 배치하되, 인접한 단위 코어 사이에 영구자석을 배치하여 제조될 수 있다.
복수의 영구 자석(140)은 복수의 회전자 코어(130) 사이에 각각 삽입되게 되는데 차례대로 N극, S극을 번갈아 가면서 배치될 수 있다. 이에 따라 영구 자석(140)은 자화방향이 서로 마주보도록 형성되어 있기 때문에 회전자 코어(130)가 실질적인 극성을 띠는 구조가 될 수 있다. 이에 따라 영구 자석(140)을 비회토류계의 자석을 이용하더라도 회토류계 영구 자석을 사용하는 전동기와 동일한 크기 및 성능을 유지할 수 있다. 영구 자석(140)의 회전축의 수직한 방향의 폭은 회전자 코어(130) 사이에서 결합력이 확보되도록 회전자 코어(130)의 회전축과 수직한 방향의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고 영자 자석(140)의 폭이 더 커도 무방하다.
여기서 영구 자석(140)은 회전축 방향의 폭이 복수의 회전자 코어(130)의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 영구 자석(140)은 회전자 코어 사이에 공간을 형성할 수 있다. 여기서 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)에 의해 형성된 공간에는 제2 하우징(170)이 안착될 수 있다.
한편 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)은 압입 방식에 의해 서로 결합될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니고, 접착 수단이나 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)의 다양한 결합 구조, 예컨데 결합홈과 결합돌기 등의 구조를 활용하여 고정될 수 있다.
제2 하우징(170)은 영구 자석(140)의 노출된 양측면에 구비되어 영구 자석(140)을 회전축 방향으로 지지할 수 있다. 이러한 제2 하우징(170)은 영구 자석(140)과 회전자 코어(130) 사이의 단차에 의해 형성된 공간에 삽입되어, 제1 하우징(120)의 이탈방지턱(121)과 제1 샤프트(111)에 양측이 결합될 수 있다.
여기서 제2 하우징(170)은 영구 자석(140)의 일측면에만 배치되거나, 양측면에 배치될 수 있다. 이러한 제2 하우징(170)은 비자성 재질로 형성되어 영구 자석(140)과 고정자 사이에 배치됨으로써, 영구 자석(140)의 불가역 감자 현상을 방지할 수 있다. 즉 고정자(200)와 회전자(100) 사이에서 발생되는 열 등에 의해 영구 자석(140)의 성능이 저하되는 불가역 감자가 발생되게 되는데 제2 하우징(170)을 영구 자석(140)의 외측면에 배치함으로써 영구 자석(140)의 불가역 감자를 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)의 회전자(100)는 축방향 자속 집중형 전동기(300)에서 회전자 코어(130)와, 복수의 영구 자석(140)을 교차 배치하여 회전자(100)를 구성함으로써 자속을 집중시켜 출력밀도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)의 회전자(100)는 중심부에 회전축(160)이 배치되는 샤프트(110)와, 샤프트(110)와 이격된 상태로 샤프트(110)를 감싸도록 형성되며, 회전축 방향으로 양측부가 관통된 관 형상의 제1 하우징(120) 사이에 회전자 코어(130)와 영구 자석(140)을 교차 배열함으로써, 고속 회전시 방사 방향의 스트레스에 강인할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 축방향 자속 집중형 전동기(300)의 회전자(100)는 복수의 영구 자석(140)의 노출된 양측면에 구비되어 영구 자석(140)을 회전축 방향으로 지지하는 제2 하우징(170)을 구비함으로써, 영구 자석(140)의 불가역 감자를 방지할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100 : 회전자 110 : 샤프트
111 : 제1 샤프트 112 : 제2 샤프트
120 : 제1 하우징 121 : 이탈방지턱
130 : 회전자 코어 140 : 영구 자석
160 : 회전축 170 : 제2 하우징
200 : 고정자 210 : 고정자 몸체
211 : 회전축 삽입공 220 : 고정자 코어
230 : 코일 300 : 축방향 자속 집중형 전동기

Claims (8)

  1. 중심부에 회전축이 배치되는 샤프트;
    상기 샤프트와 이격된 상태로 상기 샤프트를 감싸도록 형성되며, 상기 회전축 방향으로 양측부가 관통된 관 형상의 제1 하우징;
    상기 샤프트와 상기 제1 하우징 사이에 상기 샤프트를 중심으로 일정 간격 이격된 상태로 방사형으로 배치되는 복수의 회전자 코어;
    상기 회전자 코어 사이에 방사형으로 배치되는 복수의 영구 자석;
    상기 복수의 영구 자석의 노출된 양측면에 구비되어, 상기 영구 자석을 상기 회전축 방향으로 지지하는 제2 하우징;을 포함하며,
    상기 샤프트, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징은 비자성 재질이고,
    상기 복수의 회전자 코어는,
    평면 형태의 전기 강판을 상기 회전축을 중심으로 회전자 코어의 상부면 또는 하부면을 고려하여 적층하고, 적층된 상기 전기 강판을 일정 간격으로 동일한 각도로 서로 교차되도록 절단하여 단위 코어를 제작하고, 인접한 상기 단위 코어를 서로 교차되도록 배치하되, 인접한 단위 코어 사이에 상기 영구자석을 배치하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 회전자 코어는,
    상기 전기 강판을 동일한 폭을 갖도록 절단하여 적층하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폭은 상기 회전자 코어의 회전축 방향 높이인 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전자 코어의 표면적은 상기 회전축을 중심으로 상기 회전자 코어의 상부면 또는 하부면인 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단위 코어를 각각 고정하도록 상기 적층된 전기 강판을 고정하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 상기 단위 코어의 적층면의 중심부를 따라 코깅을 형성하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  7. 제5항에 있어서,
    각각의 상기 단위 코어의 적층면과 수직한 방향으로 볼트를 관통시키고 너트에 의해 고정하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 집중형 전동기의 회전자.
  8. 삭제
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