KR102515118B1 - A rotor for interior permanent magnet motors - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량 및 원가절감의 효과가 있고, 모터 냉각의 효율이 좋은 매립형 영구자석 전동기용 로터에 관한 것이다.
본 발명은, 샤프트가 삽입 결합되기 위한 샤프트 홀이 중심에 형성된 원형의 로터와, 상기 로터의 외측 둘레방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 각각은 고정자와 대향하는 쪽으로 벌려진 V의 형태로 2개의 영구자석이 삽입되는 영구자석 삽입홀과, 상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 리벳홀 및 상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 살빼기홀을 포함하는 매립형 영구자석 전동기용 로터를 제공한다. The present invention relates to a rotor for a buried permanent magnet motor, which is effective in weight and cost reduction and has good motor cooling efficiency.
In the present invention, a circular rotor with a shaft hole for inserting and coupling a shaft is formed at the center, and at least one or more are formed along the outer circumferential direction of the rotor, and two permanent rotors in the form of a V widened to face the stator. A permanent magnet insertion hole into which a magnet is inserted, a plurality of rivet holes penetrating in a circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole, and a plurality of rivet holes penetrating in a circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole. It provides a rotor for a buried permanent magnet motor including a slimming hole.

Description

매립형 영구자석 전동기용 로터 {A rotor for interior permanent magnet motors}A rotor for interior permanent magnet motors}

본 발명은 전동기용 로터에 관한 것으로, 구체적으로는 영구자석이 로터 본체 내부에 매설된 매립형 영구자석(Interior Permanent Magnet : IPM) 전동기용 로터에 관한 것이다. The present invention relates to a rotor for an electric motor, and more particularly, to a rotor for an interior permanent magnet (IPM) electric motor in which permanent magnets are embedded in a rotor body.

최근에는 정류자와 브러시의 기계적 접촉식의 문제점을 고려하여 반도체 소자를 이용한 전자 스위칭 방식의 소위 브러시리스 모터(Brushless DC Motor:BLDC 모터)가 널리 이용되고 있는바, 브러시리스 모터는 고정자와 회전자의 배치 구조에 따라 내전형(interior rotor type)과 외전형(exterior rotor type)으로 구별될 수 있다. Recently, a so-called brushless DC motor (BLDC motor), an electronic switching method using a semiconductor device, has been widely used in consideration of the problem of the mechanical contact between the commutator and the brush. Depending on the arrangement structure, it can be divided into an interior rotor type and an exterior rotor type.

상기 내전형 모터에는 원통형의 영구자석의 중심에 샤프트를 삽입한 회전자가 이용되거나, 전기강판을 적층한 회전자 코어의 중심에 샤프트를 삽입하고 회전자 코어에 복수의 영구자석을 삽입한 소위 IPM 타입의 영구자석 삽입식 회전자가 이용되고 있다. The internal type motor uses a rotor in which a shaft is inserted into the center of a cylindrical permanent magnet, or a so-called IPM type in which a shaft is inserted into the center of a rotor core in which electrical steel sheets are laminated and a plurality of permanent magnets are inserted into the rotor core. A permanent magnet insertion type rotor is used.

최근에는 고효율 모터로서 마그넷 토크 외에 릴럭턴스 토크를 이용한 영구자석 매립형 모터(이하, IPM 모터)가 사용되고 있다. 릴럭턴스 토크란, d축 인덕턴스(Ld)와 q축 인덕턴스(Lq)의 돌극성을 이용하여 발생시키는 힘이며 이를 위해 영구자석을 V자 형태로 배치하는 경우가 많다.Recently, as a high-efficiency motor, a permanent magnet embedded motor (hereinafter referred to as an IPM motor) using reluctance torque in addition to magnet torque has been used. Reluctance torque is a force generated by using salient polarities of d-axis inductance (Ld) and q-axis inductance (Lq), and for this purpose, permanent magnets are often arranged in a V-shape.

도 1은 종래의 로터를 설명하기 위한 단면도로서, 이를 참고하여 종래의 로터를 설명하도록 한다. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional rotor, and the conventional rotor will be described with reference to this.

전동압축기의 구동부는 전동압축기에 고정되며 내측 방향으로 돌출된 티스와 티스에 감긴 코일을 구비하는 고정자(미도시)와, 고정자의 내측에 배치되며 영구자석을 구비하는 로터(10)로 이루어지며, 상기 로터(10)의 중심에는 로터와 연동되며 일체로 회전하는 구동축이 결합된다.The driving unit of the electric compressor is fixed to the electric compressor and is composed of a stator (not shown) having teeth protruding inward and a coil wound around the teeth, and a rotor 10 disposed inside the stator and having a permanent magnet, A drive shaft that interlocks with the rotor and rotates integrally is coupled to the center of the rotor 10 .

상기 로터(10)의 중심에는 구동축이 관통 결합되기 위한 구동축 홀(20)이 형성되며, 외측 둘레방향으로는 영구자석이 배치되기 위한 영구자석 삽입홀(30)이 고정자 측을 향해 벌려져있는 V의 형태로 일정간격마다 형성되어 있다. 상기 구동축 홀(20)과 상기 영구자석 삽입홀(30) 사이의 로터 코어 부분(12)은 자속이 지나갈 수 있는 통로 역할을 함과 동시에 구동축의 회전력을 지지하는 역할을 한다.A drive shaft hole 20 is formed in the center of the rotor 10 for penetrating coupling of a drive shaft, and a permanent magnet insertion hole 30 for disposing a permanent magnet is opened in the outer circumferential direction toward the stator side. It is formed at regular intervals in the form of The rotor core portion 12 between the drive shaft hole 20 and the permanent magnet insertion hole 30 serves as a passage through which magnetic flux can pass and at the same time serves to support the rotational force of the drive shaft.

상기 구동축 홀(20)에는 구동축이 밀착된 상태로 압입 결합되고, 상기 영구자석 삽입홀(30)에도 영구자석이 삽입홀을 모두 폐쇄하도록 복수의 영구자석이 설치된다. 이에 따라, 상기 로터(10)에는 열이 방출되기 위한 통로가 없어 모터가 과열될 수 있다는 문제점이 있었다. The drive shaft is press-fitted into the drive shaft hole 20 in a state of close contact, and a plurality of permanent magnets are installed in the permanent magnet insertion hole 30 so that the permanent magnets close all the insertion holes. Accordingly, there is a problem in that the motor may overheat because the rotor 10 has no passage for dissipating heat.

또한, 근래에는 원가를 절감하고 회전력을 향상시키기 위해 상기 로터(10)의 무게를 경량화할 필요성이 생겨났다. Also, in recent years, there has been a need to reduce the weight of the rotor 10 in order to reduce costs and improve rotational force.

하지만, 이에 따라 상기 로터 코어 부분(12)의 아무곳에나 통공을 형성하면 상기 구동축을 지지하기 위한 지지력이 감소되어 회전이 불안정해지며, 자속이 지나가는 것을 방해해 자속이 약해질 수 있는 문제점이 있다. However, if the through hole is formed anywhere in the rotor core portion 12 accordingly, there is a problem in that the supporting force for supporting the drive shaft is reduced, the rotation becomes unstable, and the magnetic flux may be weakened by interfering with the passage of the magnetic flux. .

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 중량 및 원가절감의 효과가 있고, 모터 냉각의 효율이 좋은 매립형 영구자석 전동기용 로터를 제공하는 것에 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotor for a buried permanent magnet motor, which is effective in weight and cost reduction, and has good motor cooling efficiency.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 로터의 중심에 형성된 샤프트 홀과 로터의 외측 둘레방향으로 형성된 영구자석 삽입홀 사이의 로터 코어 부분에 홀을 형성한다.As a means for solving the above problems, a hole is formed in a rotor core portion between a shaft hole formed at the center of the rotor and a permanent magnet insertion hole formed in the outer circumferential direction of the rotor.

상기 홀은 적층 형성되는 로터들을 결합하는 리벳이 관통하기 위한 리벳홀일 수 있다. 또는 불필요한 로터 코어의 살 부분을 없애기 위한 살빼기홀일 수 있다. The hole may be a rivet hole through which a rivet coupling the rotors to be stacked is passed. Alternatively, it may be a slimming hole for removing unnecessary parts of the rotor core.

상기 리벳홀과 살빼기홀이 동시에 형성될 수도 있다. The rivet hole and the slimming hole may be formed at the same time.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 샤프트가 삽입 결합되기 위한 샤프트 홀이 중심에 형성된 원형의 로터와, 상기 로터의 외측 둘레방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 각각은 고정자와 대향하는 쪽으로 벌려진 V의 형태로 2개의 영구자석이 삽입되는 영구자석 삽입홀과, 상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 리벳홀 및 상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 살빼기홀을 포함하는 매립형 영구자석 전동기용 로터를 제공한다. The present invention for solving the above problems is a circular rotor in which a shaft hole for inserting and coupling a shaft is formed in the center, and at least one or more are formed along the outer circumferential direction of the rotor, each of which is widened to face the stator. A permanent magnet insertion hole into which two permanent magnets are inserted in the form of a permanent magnet insertion hole, a plurality of rivet holes formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole, and a circumference between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole. Provided is a rotor for a buried permanent magnet motor including a plurality of slimming holes formed through in the direction.

상기 복수의 살빼기홀은 상기 복수의 리벳홀의 중심을 이은 원과 교차되도록 형성될 수 있다. The plurality of slimming holes may be formed to intersect with circles connecting centers of the plurality of rivet holes.

상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀은 각 내측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 15.9mm 떨어진 곳보다 반경방향의 외측에 형성될 수 있다. The plurality of rivet holes and the plurality of thinning holes may be formed radially outward from a place where each inner end is 15.9 mm away from the center of the shaft hole.

상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀은 각 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 20.1mm 떨어진 곳보다 반경방향의 내측에 형성될 수 있다. Each of the plurality of rivet holes and the plurality of slimming holes may be formed radially inward from a place 20.1 mm away from the center of the shaft hole at each outer end.

상기 복수의 리벳홀은 원형의 형상으로, 상기 각 영구자석 삽입홀의 대칭축의 연장선이 상기 각 리벳홀의 중심을 지나도록 위치할 수 있다. The plurality of rivet holes may have a circular shape, and may be positioned such that an extension line of an axis of symmetry of each permanent magnet insertion hole passes through a center of each rivet hole.

상기 복수의 살빼기홀은 인접한 한 쌍의 상기 영구자석 삽입홀 사이 간격의 중심과 상기 샤프트 홀의 중심을 연결하는 직선을 기준으로 대칭일 수 있다. The plurality of slimming holes may be symmetrical based on a straight line connecting a center of a distance between a pair of adjacent permanent magnet insertion holes and a center of the shaft hole.

상기 각 살빼기홀은 내측단부와 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되며, 상기 내측단부와 외측단부를 잇는 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성될 수 있다. Each of the slimming holes has an inner end and an outer end formed as a part of a circle based on the center of the shaft hole, and both ends connecting the inner end and the outer end are based on the center of the rivet hole facing each side end It can be formed as part of a circle.

상기 외측단부는 상기 내측단부보다 보다 길이가 길게 형성되며, 상기 양 측단부는 길이가 동일하다. The outer end portion is longer than the inner end portion, and both side ends have the same length.

상기 살빼기홀의 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심으로부터 8mm이상 이격되어 형성될 수 있다. Both side ends of the slimming hole may be formed spaced apart from each other by 8 mm or more from the center of the opposite rivet hole.

상기 영구자석 삽입홀은 8개인 것을 특징으로 한다. The number of permanent magnet insertion holes is 8.

이상에서와 같은 본 발명의 매립형 영구자석 전동기용 로터에 따르면, 상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 리벳홀 및 복수의 살빼기홀을 포함함으로써, 로터의 중량을 경량화할 수 있으며 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다. According to the rotor for a buried permanent magnet motor of the present invention as described above, by including a plurality of rivet holes and a plurality of slimming holes formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole, the weight of the rotor can be reduced. It can be lightweight and has the effect of reducing cost.

또한, 상기 복수의 리벳홀을 따라 적층 형성되는 로터들을 결합하기 위한 복수의 리벳이 관통함으로써 적층 형성된 로터 부재들을 용이하게 조립할 수 있다. In addition, since a plurality of rivets for coupling the rotors to be stacked are passed through the plurality of rivet holes, the stacked rotor members can be easily assembled.

또한, 상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀이 냉매가 지나갈 수 있는 유로의 역할을 하여 모터 냉각의 효율성이 증대될 수 있다. In addition, the plurality of rivet holes and the plurality of slimming holes serve as passages through which refrigerant passes, so that cooling efficiency of the motor can be increased.

또한, 상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀은 각 내측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 15.9mm 떨어진 곳보다 반경방향의 외측에 형성되며, 각 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 20.1mm 떨어진 곳보다 반경방향의 내측에 형성됨으로써, 홀을 형성하면서도 자속이 지나가는 것을 방해하지 않고, 샤프트의 지지력이 유지될 수 있다. In addition, each inner end of the plurality of rivet holes and the plurality of slimming holes is formed radially outward than a place 15.9 mm away from the center of the shaft hole, and each outer end is formed at a distance of 20.1 mm from the center of the shaft hole. By being formed on the inner side in the radial direction, the supporting force of the shaft can be maintained without interfering with the passage of magnetic flux while forming the hole.

또한, 상기 복수의 리벳홀은 원형의 형상으로 형성되며, 상기 각 살빼기홀은 내측단부와 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되며, 상기 내측단부와 외측단부를 잇는 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성됨으로써, 각 리벳홀과 살빼기홀 사이의 간격 및 샤프트홀과 살빼기홀 사이의 간격이 일정하여 로터의 강성이 일정하게 유지될 수 있다. In addition, the plurality of rivet holes are formed in a circular shape, and each slimming hole has an inner end and an outer end formed as a part of a circle based on the center of the shaft hole, and both sides connecting the inner end and the outer end. The end portion is formed as a part of a circle based on the center of the rivet hole facing each side end, so that the interval between each rivet hole and the slimming hole and the gap between the shaft hole and the thinning hole are constant, so that the stiffness of the rotor is maintained constant. can

도 1은 종래의 로터를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터가 장착된 전동모터의 개략적인 구성을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 단면도이다.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.
도 5는 도 4의 로터의 위치에 따른 자속밀도를 나타낸 도면이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional rotor.
2 is a front view showing a schematic configuration of an electric motor equipped with a rotor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of part A of FIG. 3 .
5 is a diagram showing magnetic flux density according to the position of the rotor of FIG. 4;

이하, 본 발명의 매립형 영구자석 전동기용 로터에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도2 내지 도5를 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a rotor for a buried permanent magnet motor of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 attached.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator, and the following examples do not limit the scope of the present invention, but the scope of the present invention It is merely exemplary of the elements set forth in the claims.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터가 장착된 전동모터의 개략적인 구성을 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 단면도, 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이며, 도 5는 도 4의 로터의 위치에 따른 자속밀도를 나타낸 도면이다. 이를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 영구자석 전동기용 로터를 설명하기로 한다.2 is a front view showing a schematic configuration of an electric motor equipped with a rotor according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view of part A of FIG. It is an enlarged view, and FIG. 5 is a view showing magnetic flux density according to the position of the rotor of FIG. 4 . With reference to this, a rotor for a buried permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention will be described.

차량용 전동 압축기는 일반적으로 냉매가 기계의 왕복운동에 의하여 압축되는 압축부, 상기 압축부에 역학적 에너지를 전달하는 전동모터, 그리고 전동모터에 전기 에너지를 공급하는 인버터를 포함하여 구성된다. 그러나 본 발명의 요부는 로터의 구조에 있고, 나머지 구성은 일반적인 차량용 전동 압축기의 구성과 크게 다르지 않으므로, 이하에서는 본 발명에 의한 로터를 중심으로 설명하기로 한다. An electric compressor for a vehicle generally includes a compression unit in which refrigerant is compressed by reciprocating motion of the machine, an electric motor that transmits mechanical energy to the compression unit, and an inverter that supplies electrical energy to the electric motor. However, the main part of the present invention is in the structure of the rotor, and the rest of the structure is not very different from the structure of a general vehicle electric compressor, so the following will be described with a focus on the rotor according to the present invention.

우선 도 2에 도시된 바와 같이, 전동 압축기의 구동모터는 크게 고정자(50)와 로터(100)로 이루어져 있다. 고정자(50)는 내부가 관통되는 링 형상으로 전동 압축기에 고정되며, 링의 내측 방향으로 돌출된 티스(52)와 상기 티스에 감긴 코일(54)을 구비한다. 상기 고정자(50)는 각각 코일이 감긴 12개의 티스를 갖는 12슬롯의 고정자를 형성할 수 있다. 상기 고정자(50)의 내부에는 로터(100)가 설치되며, 상기 로터(100)는 고정자에 권취된 코일에 전류가 흐름에 따라 발생하는 전자기력을 받아 회전할 수 있도록 복수의 영구자석(320)을 포함하고 있다. 상기 로터(100)가 회전함에 따라, 로터의 중심에 결합된 샤프트(220)가 일체로 회전하게 되고, 전동 압축기의 압축부로 회전력을 전달한다. First, as shown in FIG. 2, the driving motor of the electric compressor is largely composed of a stator 50 and a rotor 100. The stator 50 is fixed to the motor compressor in a ring shape through which the inside passes, and includes teeth 52 protruding inward of the ring and coils 54 wound around the teeth. The stator 50 may form a 12-slot stator having 12 teeth on which coils are wound, respectively. A rotor 100 is installed inside the stator 50, and the rotor 100 includes a plurality of permanent magnets 320 to rotate by receiving an electromagnetic force generated as current flows in a coil wound around the stator 50. contains As the rotor 100 rotates, the shaft 220 coupled to the center of the rotor rotates integrally and transmits rotational force to the compression unit of the electric compressor.

도 3에 도시된 바와 같이, 로터의 중심에는 샤프트 홀(200)이 형성되어 있으며, 상기 샤프트 홀(200)에는 샤프트(220)가 압입 결합된다. 상기 로터(100)와 샤프트 홀(200)은 대략 원형의 형상인 것이 바람직하다. 상기 샤프트는 상기 로터와 함께 일체로 회전하게 된다. As shown in FIG. 3 , a shaft hole 200 is formed at the center of the rotor, and a shaft 220 is press-fitted into the shaft hole 200 . It is preferable that the rotor 100 and the shaft hole 200 have substantially circular shapes. The shaft rotates integrally with the rotor.

영구자석 삽입홀(300)은 상기 로터(100)의 외측 둘레방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 각각의 영구자석 삽입홀(300)은 고정자(50)와 대향하는 측, 즉 로터의 바깥측을 향해 벌려진 V의 형태이다. 상기 V의 형태의 영구자석 삽입홀(300)에는 영구자석(320) 2개가 삽입된다. At least one permanent magnet insertion hole 300 is formed along the outer circumferential direction of the rotor 100, and each permanent magnet insertion hole 300 faces the stator 50, that is, the outer side of the rotor. It is in the shape of an open V. Two permanent magnets 320 are inserted into the V-shaped permanent magnet insertion hole 300 .

상기 영구자석 삽입홀(300)은 상기 로터(100)의 외측 둘레방향을 따라 8개가 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. Eight permanent magnet insertion holes 300 are preferably arranged at regular intervals along the outer circumferential direction of the rotor 100 .

복수의 리벳홀(400)은 상기 영구자석 삽입홀(300)과 상기 샤프트 홀(200) 사이에 둘레방향으로 관통 형성되며, 상기 영구자석 삽입홀의 갯수와 동일하게 8개가 일정한 간격으로 배치된 것이 바람직하다. A plurality of rivet holes 400 are formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole 300 and the shaft hole 200, and it is preferable that eight rivet holes are arranged at regular intervals equal to the number of the permanent magnet insertion holes. do.

로터는 복수 개의 얇은 디스크 형태의 로터 부재들이 적층되어 형성되며, 상기 복수의 리벳홀(400)에 관통하여 결합되는 복수의 리벳(420)은 상기 적층된 로터 부재들이 하나의 로터를 형성할 수 있도록 결합하는 역할을 한다. The rotor is formed by stacking a plurality of thin disk-shaped rotor members, and a plurality of rivets 420 penetrated through the plurality of rivet holes 400 and are coupled so that the stacked rotor members form one rotor. plays a binding role.

상기 복수의 리벳홀(400)의 형상은 원형인 것이 바람직하며, 원형 이외에 사각형, 사다리 꼴일수도 있다. 상기 각 리벳홀(400)은 상기 각 영구자석 삽입홀(300)의 대칭축의 연장선(a)이 상기 각 리벳홀의 중심을 지나도록 위치한다. The shape of the plurality of rivet holes 400 is preferably circular, and may be rectangular or trapezoidal in addition to the circular shape. Each of the rivet holes 400 is positioned such that an extension line a of the axis of symmetry of each of the permanent magnet insertion holes 300 passes through the center of each of the rivet holes.

V자 형태의 영구자석 사이의 로터 코어 부분은 자속이 흐르는 통로 역할을 하기 때문에 리벳홀을 형성하면 자속에 저항이 걸리게 된다. 그러므로 상기 샤프트 홀과 상기 영구자석 삽입홀 사이 로터 코어 공간부의 자로가 형성되지 않는 부분에 리벳홀을 형성해야 한다. Since the rotor core part between the V-shaped permanent magnets serves as a passage for magnetic flux, when a rivet hole is formed, resistance is applied to the magnetic flux. Therefore, a rivet hole should be formed in a portion of the rotor core space between the shaft hole and the permanent magnet insertion hole where no magnetic path is formed.

따라서, 상기 복수의 리벳홀(400)은 내측단부가 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 15.9mm 떨어진 곳보다 반경방향의 외측에 형성되며, 외측단부가 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 20.1mm 떨어진 곳보다 반경방향의 내측에 형성된다. Accordingly, the plurality of rivet holes 400 have inner ends formed on the outer side of the radial direction than 15.9 mm away from the center of the shaft hole 200, and outer ends 20.1 mm from the center of the shaft hole 200. It is formed on the inner side of the radial direction than the place away from it.

이는, 로터의 위치에 따른 자속밀도를 나타낸 도 5를 참고하면 자속밀도가 낮은 구간에 해당하기 때문이다. 도 5를 살펴보면, 자속밀도가 가장 낮은 구간은 샤프트 홀(200) 주변에 보라색으로 나타나고 있으며, 다음으로 자속밀도가 낮은 구간은 샤프트 홀(200)과 영구자석 삽입홀(300) 사이의 로터 코어 부분에 파란색으로 나타나고 있고, 상기 영구자석 삽입홀(300) 주변에서는 자속밀도가 높게 나타나고 있는 것을 볼 수 있다. This is because, referring to FIG. 5 showing the magnetic flux density according to the position of the rotor, the magnetic flux density corresponds to a low section. Referring to FIG. 5, the section with the lowest magnetic flux density is shown in purple around the shaft hole 200, and the section with the next lowest magnetic flux density is the rotor core portion between the shaft hole 200 and the permanent magnet insertion hole 300. It is shown in blue, and it can be seen that the magnetic flux density is high around the permanent magnet insertion hole 300.

하지만 자속밀도가 가장 낮게 형성되는 샤프트 홀(200) 주변에 복수의 리벳홀(400)을 형성할 경우, 샤프트를 지지하는 지지력이 약해져 로터의 회전이 불안정해지게 된다. 따라서, 상기 복수의 리벳홀(400)의 내측단부와 외측단부의 범위가 한정된 것과 같이 자속밀도가 낮아 자속이 지나가는 것을 방해하지 않으면서도 샤프트를 충분하게 지지 가능한 곳에 리벳홀을 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 리벳홀의 형성으로 인해 로터의 성능 및 효율의 손실이 발생되지 않는다. However, when a plurality of rivet holes 400 are formed around the shaft hole 200 having the lowest magnetic flux density, the supporting force for supporting the shaft is weakened, resulting in unstable rotation of the rotor. Therefore, it is preferable to form a rivet hole where the shaft can be sufficiently supported without interfering with the passage of magnetic flux due to low magnetic flux density, as the ranges of the inner and outer ends of the plurality of rivet holes 400 are limited. Therefore, the performance and efficiency of the rotor are not lost due to the formation of the rivet hole.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 영구자석 전동기용 로터의 복수의 리벳홀(400)은 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 반경방향으로 18mm만큼 떨어진 곳에 각 리벳홀의 중심이 위치하고 있으며, 4.15mm의 지름을 갖는 원형으로 형성되어 있다. Referring to FIG. 4 , in the plurality of rivet holes 400 of the rotor for a buried permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention, the center of each rivet hole is located 18 mm away from the center of the shaft hole 200 in the radial direction. It is located and is formed in a circular shape with a diameter of 4.15 mm.

복수의 살빼기홀(500)은 상기 영구자석 삽입홀(300)과 상기 샤프트 홀(200) 사이에 둘레방향으로 관통 형성되며, 상기 복수의 리벳홀(400)의 중심을 이은 원과 교차되도록 형성된다. 상기 복수의 살빼기홀(500)은 상기 각 리벳홀(400)의 사이마다 형성되며, 상기 복수의 리벳홀(400)과 같은 갯수로 형성된다. 따라서, 8개의 살빼기홀이 일정한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. A plurality of slimming holes 500 are formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole 300 and the shaft hole 200, and are formed to intersect with circles connecting the centers of the plurality of rivet holes 400 . The plurality of slimming holes 500 are formed between each of the rivet holes 400, and are formed in the same number as the plurality of rivet holes 400. Therefore, it is preferable that the eight slimming holes are formed at regular intervals.

상기 복수의 살빼기홀(500)은 인접한 한 쌍의 상기 영구자석 삽입홀(300) 사이 간격의 중심과 상기 샤프트 홀(200)의 중심을 연결하는 직선(b)을 기준으로 대칭이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. The plurality of slimming holes 500 are arranged symmetrically with respect to a straight line (b) connecting the center of the distance between the pair of adjacent permanent magnet insertion holes 300 and the center of the shaft hole 200. desirable.

V자 형태의 영구자석 사이의 로터 코어 부분은 자속이 흐르는 통로 역할을 하기 때문에 살빼기홀을 형성하면 자속에 저항이 걸리게 된다. 그러므로 상기 복수의 리벳홀 사이사이의 공간부의 자로가 형성되지 않는 부분에 살빼기홀을 형성해야 한다. Since the rotor core part between the V-shaped permanent magnets serves as a passage for magnetic flux, forming a slimming hole causes resistance to the magnetic flux. Therefore, it is necessary to form a thinning hole in a part where a magnetic path is not formed in the space between the plurality of rivet holes.

따라서, 상기 복수의 살빼기홀(500)은 내측단부가 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 15.9mm 떨어진 곳보다 반경방향의 외측에 형성되며, 외측단부가 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 20.1mm 떨어진 곳보다 반경방향의 내측에 형성된다. Therefore, the plurality of slimming holes 500 have inner ends formed on the outer side of the radial direction than 15.9 mm away from the center of the shaft hole 200, and outer ends 20.1 mm from the center of the shaft hole 200. It is formed on the inner side of the radial direction than the place away from it.

이는, 로터의 위치에 따른 자속밀도를 나타낸 도 5를 참고하면 자속밀도가 낮은 구간에 해당하기 때문이다. 도 5를 살펴보면, 자속밀도가 가장 낮은 구간은 샤프트 홀(200) 주변에 보라색으로 나타나고 있으며, 다음으로 자속밀도가 낮은 구간은 샤프트 홀(200)과 영구자석 삽입홀(300) 사이의 로터 코어 부분에 파란색으로 나타나고 있고, 상기 영구자석 삽입홀(300) 주변에서는 자속밀도가 높게 나타나고 있는 것을 볼 수 있다. This is because, referring to FIG. 5 showing the magnetic flux density according to the position of the rotor, the magnetic flux density corresponds to a low section. Referring to FIG. 5, the section with the lowest magnetic flux density is shown in purple around the shaft hole 200, and the section with the next lowest magnetic flux density is the rotor core portion between the shaft hole 200 and the permanent magnet insertion hole 300. It is shown in blue, and it can be seen that the magnetic flux density is high around the permanent magnet insertion hole 300.

하지만 자속밀도가 가장 낮게 형성되는 샤프트 홀(200) 주변에 복수의 살빼기홀(500)을 형성할 경우, 샤프트를 지지하는 지지력이 약해져 로터의 회전이 불안정해지게 된다. 따라서, 상기 복수의 살빼기홀(500)의 내측단부와 외측단부의 범위가 한정된 것과 같이 자속밀도가 낮아 자속이 지나가는 것을 방해하지 않으면서도 샤프트를 충분하게 지지 가능한 곳에 살빼기홀을 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 살빼기홀의 형성으로 인해 로터의 성능 및 효율의 손실이 발생되지 않는다. However, when a plurality of slimming holes 500 are formed around the shaft hole 200 having the lowest magnetic flux density, the supporting force for supporting the shaft is weakened and the rotation of the rotor becomes unstable. Therefore, it is preferable to form thinning holes where the shaft can be sufficiently supported without interfering with the passage of magnetic flux due to low magnetic flux density, as the ranges of the inner and outer ends of the plurality of thinning holes 500 are limited. Therefore, loss of performance and efficiency of the rotor does not occur due to the formation of slimming holes.

또한, 상기 복수의 살빼기홀(500)의 형성으로 인해 로터의 경량화가 가능하며, 상기 각 살빼기홀이 냉매가 지나갈 수 있는 유로의 역할을 하여 모터 냉각의 효율성도 좋아진다. In addition, due to the formation of the plurality of thinning holes 500, the weight of the rotor can be reduced, and each of the thinning holes serves as a passage through which the refrigerant can pass, so that the cooling efficiency of the motor is improved.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 영구자석 전동기용 로터의 복수의 살빼기홀(500)은 상기 샤프트 홀(200)의 중심으로부터 반경방향으로 18mm만큼 떨어진 곳에 각 살빼기홀의 중심이 위치하고 있으며, 자세한 형상은 아래에서 설명하도록 한다. Referring to FIG. 4 , in the plurality of slimming holes 500 of the rotor for a buried permanent magnet electric motor according to an embodiment of the present invention, the center of each thinning hole is located 18mm away from the center of the shaft hole 200 in the radial direction. It is located, and the detailed shape will be described below.

상기 각 살빼기홀(500)은 모든 변이 원의 일부로 구성된 사다리꼴의 형상인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 따르면, 로터의 강성을 유지한 상태로 자로에 방해가 되지 않는 구간을 최대한 이용하여 경량화 할 수 있기 때문이다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 로터의 형상 및 크기에 따라 원형, 사각형, 삼각형 등 어떤 모양으로든 변경 가능하다. It is preferable that each of the slimming holes 500 has a trapezoid shape in which all sides are part of a circle. This is because, according to this configuration, it is possible to reduce the weight by maximizing the use of the section that does not interfere with the magnetic path while maintaining the rigidity of the rotor. However, it is not limited thereto, and can be changed to any shape such as a circle, a rectangle, a triangle, etc. according to the shape and size of the rotor.

상기 각 살빼기홀(500)은 내측단부(502)와 외측단부(501)가 상기 샤프트 홀(200)의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되며, 상기 내측단부(502)와 외측단부(501)를 잇는 양 측단부(503, 504)는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성된다. Each of the slimming holes 500 has an inner end 502 and an outer end 501 formed as a part of a circle based on the center of the shaft hole 200, and the inner end 502 and the outer end 501 Both side ends (503, 504) connecting each side end is formed as a part of a circle based on the center of the opposing rivet hole.

이로써, 상기 로터(100)와 각 살빼기홀의 외측단부(501), 내측단부(502), 그리고 샤프트 홀(200)은 모두 동심원 상에 위치하게 된다. 상기 각 살빼기홀의 내측단부(502)와 상기 샤프트 홀(200) 사이의 간격은 어느 부분에서든 일정하게 유지될 수 있으며, 이로 인해 로터의 강성이 일정하게 유지된다. Thus, the rotor 100, the outer end 501 and the inner end 502 of each slimming hole, and the shaft hole 200 are all positioned on concentric circles. The distance between the inner end 502 of each slimming hole and the shaft hole 200 can be maintained constant in any part, and thus the stiffness of the rotor is maintained constant.

또한, 상기 각 살빼기홀의 양 측단부(503, 504)와 각 측단부가 대향하는 리벳홀 사이의 간격이 어느 부분에서든 일정하게 유지되므로 로터의 강성이 일정하게 유지될 수 있다. In addition, since the distance between both side ends 503 and 504 of each slimming hole and the rivet hole facing each side end is kept constant at any part, the stiffness of the rotor can be kept constant.

상기 외측단부(501)는 상기 내측단부(502)보다 길이가 길게 형성되며, 상기 양 측단부(503, 504)는 길이가 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 살빼기홀의 양 측단부(503, 504)는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심으로부터 반경방향으로 8mm이상 이격되어 위치하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 양 측단부(503, 504)가 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심으로부터 반경방향으로 8mm 이내에 위치하게 되면, 각 리벳홀과 살빼기홀 사이의 로터 코어 부분의 두께가 얇아져서 자속이 지나갈 수 없으며 전체적인 지지력 및 내구성이 약해지기 때문이다. The outer end 501 may have a longer length than the inner end 502, and both side ends 503 and 504 may have the same length. In addition, both side ends 503 and 504 of the slimming hole are preferably located at a distance of 8 mm or more in the radial direction from the center of the opposite rivet hole. This is, when the both side ends (503, 504) are located within 8 mm in the radial direction from the center of the rivet hole facing each side end, the thickness of the rotor core portion between each rivet hole and the slimming hole is thinned so that magnetic flux can pass This is because the overall bearing capacity and durability are weakened.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 영구자석 전동기용 로터의 복수의 각 살빼기홀(500)은 내측단부(502)가 상기 샤프트 홀(200)의 중심을 기준으로 지름이 31.85mm인 원의 일부로 형성되며, 외측단부(501)는 상기 샤프트 홀(200)의 중심을 기준으로 지름이 40.15mm인 원의 일부로 형성된다. 또한, 양 측단부(503, 504)는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 지름이 8mm인 원의 일부로 형성되어 8mm만큼 이격되어 형성된다. Referring to FIG. 4 , each of the plurality of slimming holes 500 of the rotor for a buried permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention has an inner end 502 having a diameter of 31.85 based on the center of the shaft hole 200. mm, and the outer end 501 is formed as a part of a circle having a diameter of 40.15 mm based on the center of the shaft hole 200. In addition, both side ends 503 and 504 are formed as part of a circle having a diameter of 8 mm based on the center of the rivet hole facing each other, and are spaced apart by 8 mm.

50 : 고정자 52 : 티스
54 : 코일 100 : 로터
200 : 샤프트 홀 220 : 샤프트
300 : 영구자석 삽입홀 320 : 영구자석
400 : 리벳홀 420 : 리벳
500 : 살빼기홀 501 : 외측단부
502 : 내측단부 503, 504 : 양 측단부50: stator 52: tooth
54: coil 100: rotor
200: shaft hole 220: shaft
300: permanent magnet insertion hole 320: permanent magnet
400: rivet hole 420: rivet
500: slimming hole 501: outer end
502: inner end 503, 504: both side ends

Claims (11)

샤프트가 삽입 결합되기 위한 샤프트 홀이 중심에 형성된 원형의 로터;
상기 로터의 외측 둘레방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 각각은 고정자와 대향하는 쪽으로 벌려진 V의 형태로 2개의 영구자석이 삽입되는 영구자석 삽입홀;
상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 리벳홀; 및
상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 살빼기홀;을 포함하며,
상기 복수의 리벳홀은 원형의 형상으로, 상기 각 영구자석 삽입홀의 대칭축의 연장선이 상기 각 리벳홀의 중심을 지나도록 위치하고,
상기 복수의 살빼기홀은 상기 복수의 리벳홀의 중심을 이은 원과 교차되도록 형성되며,
상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀은 각 내측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 15.9mm 떨어진 곳보다 반경방향의 외측에 형성되고,
상기 복수의 리벳홀과 상기 복수의 살빼기홀은 각 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심으로부터 20.1mm 떨어진 곳보다 반경방향의 내측에 형성되며,
상기 복수의 살빼기홀은 인접한 한 쌍의 상기 영구자석 삽입홀 사이 간격의 중심과 상기 샤프트 홀의 중심을 연결하는 직선을 기준으로 대칭인 매립형 영구자석 전동기용 로터. A circular rotor with a shaft hole formed in the center for inserting and coupling a shaft;
at least one permanent magnet insertion hole formed along the outer circumferential direction of the rotor and into which two permanent magnets are inserted in the shape of a V widened to face the stator;
a plurality of rivet holes penetrating in a circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole; and
A plurality of slimming holes formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole;
The plurality of rivet holes have a circular shape, and are positioned such that an extension line of an axis of symmetry of each permanent magnet insertion hole passes through the center of each rivet hole;
The plurality of slimming holes are formed to intersect with circles connecting the centers of the plurality of rivet holes,
The plurality of rivet holes and the plurality of slimming holes are formed on the outer side in the radial direction than at a distance of 15.9 mm from the center of the shaft hole at each inner end,
The plurality of rivet holes and the plurality of slimming holes are formed on the inside in the radial direction than where each outer end is 20.1 mm away from the center of the shaft hole,
The plurality of slimming holes are symmetrical with respect to a straight line connecting the center of the gap between the pair of adjacent permanent magnet insertion holes and the center of the shaft hole. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 각 살빼기홀은 내측단부와 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되며, 상기 내측단부와 외측단부를 잇는 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되는 매립형 영구자석 전동기용 로터.According to claim 1,
Each of the slimming holes has an inner end and an outer end formed as a part of a circle based on the center of the shaft hole, and both ends connecting the inner end and the outer end are based on the center of the rivet hole facing each side end A rotor for a buried permanent magnet motor formed as part of a circle. 제7항에 있어서,
상기 외측단부는 상기 내측단부보다 보다 길이가 길게 형성되며, 상기 양 측단부는 길이가 동일한 매립형 영구자석 전동기용 로터.According to claim 7,
The outer end portion is formed to be longer than the inner end portion, and both side ends have the same length. 제8항에 있어서,
상기 살빼기홀의 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심으로부터 8mm이상 이격되어 형성되는 매립형 영구자석 전동기용 로터.According to claim 8,
Both side ends of the slimming hole are embedded permanent magnet motor rotors formed at least 8mm apart from the center of the rivet hole facing each side end. 제1항에 있어서,
상기 영구자석 삽입홀은 8개인 것을 특징으로 하는 매립형 영구자석 전동기용 로터.
According to claim 1,
The permanent magnet insertion hole is a rotor for a buried permanent magnet motor, characterized in that eight.
 샤프트가 삽입 결합되기 위한 샤프트 홀이 중심에 형성된 원형의 로터;
상기 로터의 외측 둘레방향을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 각각은 고정자와 대향하는 쪽으로 벌려진 V의 형태로 2개의 영구자석이 삽입되는 영구자석 삽입홀;
상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 리벳홀; 및
상기 영구자석 삽입홀과 상기 샤프트 홀 사이에 둘레방향으로 관통 형성되는 복수의 살빼기홀;을 포함하며,
상기 복수의 살빼기홀은 상기 복수의 리벳홀의 중심을 이은 원과 교차되도록 형성되고,
상기 각 살빼기홀은 내측단부와 외측단부가 상기 샤프트 홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되며, 상기 내측단부와 외측단부를 잇는 양 측단부는 각 측단부가 대향하는 리벳홀의 중심을 기준으로 하는 원의 일부로 형성되는 매립형 영구자석 전동기용 로터.
A circular rotor with a shaft hole formed in the center for inserting and coupling a shaft;
at least one permanent magnet insertion hole formed along the outer circumferential direction of the rotor and into which two permanent magnets are inserted in the shape of a V widened to face the stator;
a plurality of rivet holes penetrating in a circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole; and
A plurality of slimming holes formed through the circumferential direction between the permanent magnet insertion hole and the shaft hole;
The plurality of slimming holes are formed to intersect with circles connecting the centers of the plurality of rivet holes,
Each of the slimming holes has an inner end and an outer end formed as a part of a circle based on the center of the shaft hole, and both ends connecting the inner end and the outer end are based on the center of the rivet hole facing each side end A rotor for a buried permanent magnet motor formed as part of a circle.
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