KR19980035396A - 영구자석형 동기전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석형 동기전동기에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전자코아 및 밸런서를 개선하여 회전자코아의 외주면에 부착된 마그네트가 회전축방향과 및 회전축의 반경방향 및 회전축의 원주방향으로 밀리(유동되)지 않도록 마련한 영구자석형 동기전동기에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공체(中空體)의 하우징, 상기 하우징에 압입되며 코일이 권선된 고정자코아, 상기 고정자코아와 내주면과 일정간격을 가지게 고정자코아 내부에 설치된 회전축, 상기 회전축에 압입되어 회전축과 동일하게 회전되는 회전자코아, 상기 회전자코아의 외주면에 일정간격을 가지면서 부착된 (N)(S)마그네트, 상기 회전자코아의 양측면에 위치된 밸런서를 구비하는 영구자석형 동기전동기에 있어서,

상기 (N)마그네트와 (S)마그네트 사이에는 마그네트가 회전축의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 밀리(유동되)는 것을 방지하기 위한 이탈방지부재가 마련된 구성이다.

Description

영구자석형 동기전동기

본 발명은 영구자석형 동기전동기에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전자코아 및 밸런서를 개선하여 회전자코아의 외주면에 부착된 마그네트가 회전축방향과 회전축의 반경방향 및 회전축의 원주방향으로 밀리(유동되)지 않도록 마련한 영구자석형 동기전동기에 관한 것이다.

도 1을 참조하여 일반적인 동기전동기를 간단히 설명한다.

하우징(10) 내부에 코일(11)이 권선된 고정자코아(12)가 압입되어 있고,이 고정자코아(12)의 내부에는 회전축(13)이 설치된다. 이 회전축(13)에는 일체형(또는 적층된) 회전자코아(14)가 압입되고 회전자코아의 외주면에는 (N)(S)마그네트(15)가 연속되게 부착되어 있다. 그리고 회전자코아(14)의 외측면에는 회전축(13)의 무게불균형을 잡아주기 위한 밸런서(16)가 마련된다.

그러나 상기와 같은 구조의 종래 영구자석형 동기전동기는,회전자코아에 접착제로 부착된 마그네트가 떨어지는 단점이 있었다. 즉,고정자코아에 권선된 코일에 흐르는 많은 전류에 기인한 높은 온도로 마그네트가 접착력이 저하되고,또한 회전축이 고속으로 회전함에 따라 원심력이 작용하여 마그네트가 회전축 방향 또는 반경방향으로 떨어지는 단점이 있었다. 이러한 단점을 해소하기 위하여 마그네트(15)의 외주면에 필라멘트나 탄소섬유 등의 세선(細線)(17)을 감지만,이는 마그네트가 회전축의 외주면을 따라 밀리어 마그네트와 마그네트 사이의 간격이 변화되고 마그네트가 회전축방향으로 유동되는 단점이 있었다. 이로인해 동기전동기의 성능이 저하될 뿐만아니라 전동기가 치명적인 손상을 입게되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회전자코아 및 밸런서를 개선하여 마그네트가 회전축방향과 회전축의 반경으로 유동되지 않을 뿐만아니라 회전축의 외주면을 따라 유동되(밀리)지 않는 영구자석형 동기전동기를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 영구자석형 동기전동기의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기의 단면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 이탈방지부재의 사시도,

도 5a는 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기의 회전자코아를 도 2의 Q방향에서 본 정면도,

도 5b 는 도 5b의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,

도 6a는 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기의 밸런서를 도 2의 Q방향에서 본 정면도,

도 6b 는 도 6a의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

51:고정자코아, 52:코일, 61:회전축, 62:회전자코아,

65:밸런서, 70:이탈방지부재, 100:하우징.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공체(中空體)의 하우징, 상기 하우징에 압입되며 코일이 권선된 고정자코아, 상기 고정자코아와 내주면과 일정간격을 가지게 고정자코아 내부에 설치된 회전축, 상기 회전축에 압입되어 회전축과 동일하게 회전되는 회전자코아, 상기 회전자코아의 외주면에 일정간격을 가지면서 부착된 (N)(S)마그네트, 상기 회전자코아의 양측면에 위치된 밸런서를 구비하는 영구자석형 동기전동기에 있어서,

상기 (N)마그네트와 (S)마그네트 사이에는 마그네트가 회전축의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 밀리(유동되)는 것을 방지하기 위한 이탈방지부재가 마련된 구성이다.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기는 도 2,3에 도시하듯이, 몸체(101)와 전,후면커버(102,103)로 마련된 중공체(中空體)의 하우징(100)이 마련된다. 상기 하우징(100)에는 그 내주면에 등간격으로 치(齒)(51a)가 형성된 고정자코아(51)가 압입되며,상기 치(齒)(51a)에는 코일(52)이 권선된다. 상기 고정자코아(52)의 내부에는 전,후면커버에 설치된 베어링(55)에 지지되는 회전축(61)이 설치된다.

상기 회전축(61)의 외주면 일측에는 걸림테(61a)가 형성되며,상기 걸림테(61a)에 일면이 걸리도록 밸런서(65a)가 회전축에 압입된다. 그리고 상기 밸런서(65a)와 그 일측면이 접촉되도록 그 단면형상이 I형인 회전자코아(62)가 회전축에 압입된다. 상기 회전자코아(62)의 외주면에는 (N)(S)마그네트(63a,63b)가 일정간격을 가지면서 연속적으로 부착된다. 또,상기 회전자코아의 타측면에는 또 다른 밸런서(65b)가 접촉되면서 회전축에 압입된다. 상기 밸런서의 반지름은 상기 회전자코아에 부착된 마그네트의 반지름과 동일하거나 조금작게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 (+)마그네트(63a)와 (-)마그네트(63b) 사이의 간격에는 이탈방지부재(70)가 결합되는데, 상기 이탈방지부재는 회전자코아(62) 및 밸런서(65)와 결합되어 마그네트가 회전축의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 밀리는 것을 방지한다. 이를 도 4,5,6을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 이탈방지부재(70)는 몸체(71)와 머리부(72) 및 결합돌기(73)로 마련된다.

상기 몸체(72)는 직육면체로 형성되고 상기 머리부(72)는 상기 몸체(71)의 상측에서 연장되어 형성되는데,머리부의 폭은 몸체에서 가까이 위치된 부위가 몸체에서 멀리 위치된 부위보다 작도록 경사지게 형성된다. 이는 상기 마그네트의 상면과 접촉되게 하여 마그네트가 회전축의 반경방향으로 떨이지려는 것을 방지하기 위함이다. 상기 결합돌기는(73)는 상기 몸체(71)의 길이방향 양단에서 연장되어 형성되어 아래에서 설명할 밸런서의 결합홈(65′)에 결합된다. 그리하여 마그네트가 회전축방향으로 밀리는 것을 방지한다. 상기 몸체(72)의 폭(d)은 아래에서 설명할 회전자코아에 형성된 결합로(62a)의 동일하도록 형성하며, 몸체와 결합돌기 사이의 길이는 상기 회전자코아의 길이와 동일하게 형성한다.

상기 회전자코아(62)의 외주면에는 결합로(62a)가 등간격으로 형성되는데,상기 결합로와 결합로 사이의 간격은 마그네트의 폭과 동일하게 형성된다. 결합로(62a)와 결합로 사이에 마그네트를 부착하고 상기 이탈방지부재의 몸체(71)를 삽입하면 인접하는 마그네트의 상면은 이탈방지부재의 머리부(72)에 접촉된다. 그러면 회전축이 회전되어도 마그네트는 회전축의 반경방향으로 떨이지지 않는 것이다. 상기 마그네트의 양측면을 상기 머리부의 경사진면과 대응되는 형상으로 하면 더욱 더 견고하게 마그네트가 머리부에 의하여 지지되는 것이다.

상기 밸런서(65)의 내측면에는 결합홈(65′)이 형성되는데, 상기 결합홈(65′)에는 이탈방지부재(70)의 결합돌기(73)가 결합된다. 마그네트(63)가 머리부(72)와 접촉되도록 몸체(71)를 결합로(62a)에 결합하고 밸런서의 결합홈(65′)에 결합돌기를 삽입하면 마그네트의 길이방향 단부는 밸런서에 지지되므로 회전축방향으로 밀리지 않는 것이다.

상기 구조로 된 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기의 작용을 설명한다.

회전자코아의 결합로(62a)와 결합로 사이에 마그네트(62)를 부착하고 상기 결합로(62a)에 이탈방지부재의 몸체(71)를 압입한다. 그리고,회전축의 걸림테(61a)와 접촉되도록 밸런서(65a)를 회전축에 압입하고 회전자코아를 회전축에 압입한다. 이때 이탈방지부재의 결합돌기(73)가 결합홈(65′)에 결합되도록 한다. 그리고 또 다른 밸런서(65b)의 결합홈에 결합돌기가 결합되도록 밸런서를 회전축에 압입한다. 마지막으로 위 회전축을 고정자코아가 압입된 하우징에 결합한다.

그후,코일(52)에 전류를 인가하면 코일에 흐르는 전류와 마그네트의 작용에 의하여 회전축이 회전하게 된다. 회전축이 회전되어도 본 발명에 따른 영구자석형 동기전동기는 이탈방지부재의 머리부와 결합돌기에 의하여 마그네트가 회전축의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 밀리지 않는 것이다.

이상에서 설명하듯이 본 발명에 따른 영구자석형 전동기는, 이탈방지부재의 머리부와 결합돌기에 마그네트가 결합,지지되므로 회전축의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 마그네트가 전혀 밀리지 않는 특징이 있다.

Claims (4)

1. 중공체(中空體)의 하우징(100), 상기 하우징(100)에 압입되며 코일(52)이 권선된 고정자코아(51), 상기 고정자코아(51)와 내주면과 일정간격을 가지게 고정자코아 내부에 설치된 회전축(61), 상기 회전축(61)에 압입되어 회전축과 동일하게 회전되는 회전자코아(62), 상기 회전자코아(62)의 외주면에 일정간격을 가지면서 부착된 (N)(S)마그네트(63), 상기 회전자코아(62)의 양측면에 위치된 밸런서(65)를 구비하는 영구자석형 동기전동기에 있어서,

   상기 (N)마그네트(63a)와 (S)마그네트(63b) 사이에는 마그네트가 회전축(61)의 반경방향과 원주방향 및 회전축방향으로 밀리(유동되)는 것을 방지하기 위한 이탈방지부재(70)가 마련된 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전자코아(62)의 외주면에는 상기 (N)(S)마그네트(63a,63b) 사이를 통과한 상기 이탈방지부재(70)가 결합되는 결합로(62a)가 형성된 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 밸런서(65)의 내측면에는 상기 이탈방지부재(70)의 양단이 결합되어 마그네트가 회전축방향으로 밀리는 것을 방지하기 위한 결합홈(65′)이 형성된 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 이탈방지부재(70)는,

   상기 마그네트(63) 사이를 통과하여 결합로(62a)에 결합되는 몸체(71),

   상기 몸체(71의 폭(d)보다 더 넓게 몸체의 상면에서 연장되어 마그네트가 회전축의 반경방향으로 떨어지지 않도록 인접하는 마그네트의 양면을 덮고 있는 머리부(72),

   상기 결합홈(65′)에 결합되도록 상기 몸체(71)의 길이방향 양단에서 연장되어 마그네트가 회전축방향으로 밀리는 것을 방지하는 결합돌기(73)로 마련된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기.