KR20070027572A

KR20070027572A - 전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법 및 전기 모터 로터

Info

Publication number: KR20070027572A
Application number: KR1020067025594A
Authority: KR
Inventors: 겔슨 론고; 올랜도 스타크; 클라우디오 로베르토 힐레; 발터 요세 모르; 리비오 아르투로 라미레즈
Original assignee: 월풀 에스.에이.
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2007-03-09
Also published as: JP2008502295A; CN101019294A; BRPI0402303A; CN101019294B; EP1754298A1; ES2389375T3; WO2005122362A1; JP4667461B2; US7895729B2; EP1754298B1; US20080157620A1; KR101120570B1

Abstract

전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법에 있어서, 상기 로터는, 중앙 축방향 보어(11) 주위에 배치되며 영구 자석(20)을 수용하는 다수의 축방향 채널(12)이 제공되는 라미네이션 스택(10); 및 상기 라미네이션 스택(10)의 인접한 단부 라미네이션에 대항하여 안착되며 다수의 바아(32)에 의하여 연결되는 한 쌍의 단부 링에 의하여 형성되는 로터 케이지(30);을 포함하며, 상기 방법은, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부 반경 방향 외측에 배치되며 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 갖는 단부 링(31)을 형성하는 단계; 각각의 축방향 채널(12)에 적어도 하나의 영구 자석(20)을 장착하는 단계; 및 상기 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형시키는 단계;를 포함하는 방법이 개시되어 있다. 본 발명은 또한 상술한 특징을 갖는 전기 모터 로터를 제공한다.

Description

전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법 및 전기 모터 로터{A PROCESS FOR MOUNTING MAGNETS IN AN ELECTRIC MOTOR ROTOR AND ELECTRIC MOTOR ROTOR}

본 발명은 로터의 라미네이션 스택에 형성되는 하우징에 영구 자석을 장착하는 방법 및 전기 모터 로터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형 냉장 시스템의 밀폐형 압축기에 사용되는 것과 같은 동기형의 작은 전기 모터의 로터에 관한 것이다.

동기형 전기 모터의 로터는 냉장고, 냉동고, 에어컨, 밀폐형 압축기, 세탁기, 펌프, 팬 등과 같은 가정용 제품에 사용된다.

이러한 모터는 보통 스테이터, 로터, 및 영구 자석으로 형성되며, 상기 로터는 영구 자석을 갖는 로터 코어 및 보통 알루미늄으로 형성되며 로터 케이지의 형성 과정에서 형성되는 알루미늄 축방향 바에 연결되는 단부링에 의하여 형성되는 로터 케이지에 의하여 형성되는 형태의 것이다.

상기 로터 코어는, 상기 스택의 단부 라미네이션의 외부면을 서로 연결하며, 상기 라미네이션 스택의 종방향 축과 동심인 원형 정렬을 따라서 각이 이격되어 있으며, 그 축방향 바를 형성하면서, 후자의 형성 과정 동안에 상기 로터 케이지의 형성 재료로 채워질 주변 하우징의 원주 방향 정렬에 관하여 반경 방향으로 이격되 어 있는 다수의 축방향 채널을 형성하도록, 상기 스택의 다른 라미네이션의 개구부와 종방향으로 정렬하는 개구부가 제공되는 중첩된 환형 스틸 라이네이션의 스택을 구비한다.

상기 로터 케이지는, 상기 로터 코어의 각 단부와 인접하여, 상기 영구 자석이 상기 로터의 자석 하우징으로부터 축방향으로 외측으로 변위하는 것을 직접적으로 또는 간접적으로 제한하는 단부 링 또는 쇼트 회로 링을 제공한다.

WO 01/06624에 개시된 바와 같은 해결 방법에서, 상기 영구 자석은, 상기 로터 코어의 각각의 단부를 폐쇄하며 상기 로터 케이지의 인접한 단부 링의 적어도 하나의 내측 주변부가 안착되는 단부 캡을 제공함으로써, 축방향으로 유지된다. 이 해결 방법은 그 각각의 하우징에 대하여 각각의 영구 자석의 원치 않는 이탈을 방지하나, 예를 들어 상기 단부 캡이 전기 스틸로 형성될 때, 고비용과 효율 상실과 같은 몇몇 불편을 제공한다.

따라서, 본 발명의 목적은 모터의 효율을 유지하는 외에 비용을 증가시키지 않으며 로터의 내부에 자석이 수용된 상태를 유지시켜 상기 자석을 자화시키는 단계까지 조절되고 장착될 수 있는 전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모터의 자기장이 약화되고 무효화되는 것을 방지하기 위하여 작동 상태에서 영구 자석이 로터 코어의 라미네이션 스택에 제공되는 그루브의 내부에 수용되도록 할 수 있는 전기 모터 로터를 제공하는 것이다.

상기 목적 및 다른 목적은, 전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법에 있어서, 상기 로터는, 중앙 축방향 보어; 상기 중앙 축방향 보어 주위에 배치되는 다수의 축방향 채널; 및 라미네이션 스택의 주변부에 배치되며 상기 축방향 채널의 외측에 있는 축방향 보어가 제공되는 라미네이션 스택; 로터 폴을 정의하도록 상기 축방향 채널 내에 제공되는 영구 자석; 및 상기 라미네이션 스택의 인접한 단부 라미네이션에 대항하여 안착되며 단부 링과 함께 단일 부품으로 상기 축방향 보어 내에 형성되는 다수의 바아에 의하여 연결되는 한 쌍의 단부 링에 의하여 형성되는 로터 케이지;을 포함하며, 상기 방법은, 상기 축방향 채널의 외형의 돌출부 반경 방향 외측에 배치되며 각각의 축방향 채널에 인접한 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부를 갖는 단부 링을 형성하는 단계; 각각의 축방향 채널에 적어도 하나의 영구 자석을 장착하는 단계; 및 상기 각각의 단부 링의 방향으로 상기 영구 자석을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 각각의 반경 방향 내측 돌출부를 변형시키는 단계;를 포함하는 방법을 통하여 달성된다.

또한, 본 발명은 상술한 특성을 갖는 전기 모터 로터로서, 상기 로터 케이지의 상기 단부 링 중 적어도 하나는 상기 각각의 축방향 채널에 인접한 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부와 결합하며, 상기 인접한 단부 링의 방향으로 상기 각각의 영구 자석을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 영구 자석을 장착하기 전의 상태에서는 상기 각각의 축방향 채널의 외형의 돌출부에 축방향으로 외측에 유지되며, 상기 영구 자석을 장착한 후의 상태에서는 상기 축방향 채널의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮을 수 있도록 변형되는 전기 모터 로터를 제공한다.

도 1은 로터의 라미네이션 스택에서 영구 자석을 장착하기 전 상태에서 본 발명에 따라 구성된 로터 케이지의 단부 링을 갖는 로터의 개략적인 평면도,

도 2는 로터의 라미네이션 스택에서 영구 자석을 장착한 후 상태에서 도 1에 도시된 로터의 개략적인 평면도,

도 3은 도 1에 도시된 로터의 개략적인 종방향 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 로터의 개략적인 종방향 단면도.

본 발명은 영구 자석(2)을 수용하는 라미네이션 스택(10)에 의하여 형성되는 로터 코어와 일반적으로 알루미늄으로 형성되는 로터 케이지(30)를 포함하는 형태의 전기 모터 로터와 관련하여 기술될 것이다.

상기 로터 코어의 라미네이션 스택(10)은 상기 라미네이션 스택(10)에 중앙 축방향 보어(11)를 형성하면서 상기 스택의 다른 라미네이션의 개구부와 종방향으로 정렬된 개구부를 갖는 다수의 중첩된 스틸 환형 라미네이션; 상기 중앙 축방향 보어(11)의 둘레에 배치된 다수의 축방향 채널(12), 상기 라미네이션 스택(10)이 단부 라미네이션의 외부 면을 연결하는 상기 축방향 채널(10)의 외측의 상기 라미네이션 스택(10)의 주변부에 배치되는 축방향 보어(13)에 의하여 형성된다. 각각의 축방향 채널(12)은 적어도 하나의 영구 자석(20)을 수용할 수 있도록 크기를 가지며, 상기 영구 자석(20)은 상기 로터 폴을 정의한다.

상기 축방향 채널(12)은 상기 라미네이션 스택(10)의 종방향 축과 동축인 원형 정렬을 따라서 서로 각이 이격되어 배치되며 그 형성 과정 동안에 상기 로터 케이지(30)의 형성 물질로 채워질 축방향 보어(13)의 주변 정렬과 관련하여 반경 방향으로 또한 내측을 향하여 이격된다.

상기 로터 케이지(30)는 상기 로터 코어의 각각의 단부와 인접하여 단부 링(31) 또는 쇼트 회로 링을 제공하며, 각각은 상기 라미네이션 스택(10)의 인접한 단부 라미네이션에 대항하여 안착되며, 상기 단부 링(31)은 상기 로터 케이지(30)의 형성 시 상기 단부 링(31)과 단일 부품으로 상기 축방향 보어(13) 내에서 형성되는 다수의 바(32)에 의하여 연결된다.

본 발명에 따르면, 전기 모터 로터에 영구 자석을 장착하는 방법은 일반적으로,

(a) 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부 반경 방향 외측에 배치되며 상기 로터의 상기 라미네이션 스택(10)의 각각의 축방향 채널(12)에 인접한 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 갖는 상기 로터 케이지(30)의 단부 링(31)을 형성하는 단계;

(b) 각각의 축방향 채널(12)에 적어도 하나의 영구 자석(20)을 장착하는 단계; 및

(c) 상기 각각의 단부 링(31)의 방향으로 상기 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형시키는 단계;를 포함한다.

상기 영구 자석(20)을 상기 각각의 축방향 채널(12)에 유지시키기 위하여, 본 장착 방법은 예를 들어 비딩(beading)과 같은 기계적 변형에 의하여 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형하는 단계를 포함한다.

본 발명을 수행하는 일 방법에 따르면, 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)는 각각의 단부 링(31)의 내측 면으로부터, 예를 들어 상기 단부 링(31)의 내부 주변 엣지로부터 제공된다.

상술한 구조에서, 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)는 각각의 단부 링(31)의 내부 주변 엣지로부터 제공되며 상기 라미네이션 스택(10)의 인접한 단부 라미네이션 상에 안착된다.

본 발명에 따르면, 상기 로터 케이지(30)의 상기 단부 링(31)의 적어도 하나는, 각각의 내부 주변 엣지로부터, 상기 로터 케이지(30)의 형성 시에 정의되며 상기 라미네이션 스택(10)의 축방향 채널(12)의 원주 방향 정렬의 반경 방향 외부의 원주 방향 정렬에 따라 배치되는 다수의 반경 방향 내측 돌출부(33)와 결합하며, 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)는 상기 라미네이션 스택(10)의 각각의 축방향 채널(12)에 인접하게 제공되며, 상기 인접한 단부 링(31)의 방향으로의 상기 영구 자석(20)의 변위를 피하기 위하여, 상기 축방향 채널(12)의 내측에 상기 각각의 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 형성하면서, 상기 각 각의 반경 방향 내측 돌출부(33)는 상기 영구 자석(20)이 장착되기 전 상태에서는 상기 각각의 축방향 채널(12)의 회형의 돌출부의 반경 방향 외측을 유지하며, 상기 영구 자석(20)이 장착된 후의 상태에서는 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮을 수 있도록 변형된다.

상술한 구조에서, 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)는 각각의 축방향 채널(12)이 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)와 연관되도록 상기 라미네이션 스택(10)의 상기 인접한 단부 라미네이션 상에 안착되도록 형성된다. 하지만, 본 발명에 따르면, 상기 라미네이션 스택(10)의 상기 인접한 단부 라미네이션으로부터 축방향으로 이격된 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)를 제공하는 등에 의하여, 상기 인접한 단부 라미네이션과 관하여 하나 또는 그 이상의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 위치시키는 다른 구조가 가능하다.

상술한 해결 방법에서, 본 원에 제공된 본 발명의 사상 내에서, 상기 단부 링(31) 중 오직 하나에 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)가 제공되며 상기 로터 케이지(30)의 상기 타측 단부 링(31)에 인접한 영구 자석(20)이 예를 들어 상기 로터 케이지를 형성할 때 다른 공지 수단에 의하여 보유될 수 있으나, 양 단부 링(31)에는 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)가 제공된다.

양 단부 링에 반경 방향 내측 돌출부(33)가 제공되는 상술한 해결 방법을 위하여, 전기 모터 로터에 자석을 장착하는 본 방법에서, 각각의 단부 링(31)의 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형하는 단계는 각각의 축방향 채널(12)에 상기 영구 자석(20)을 장착한 후에 수행될 수 있다.

다른 해결 방법에서, 상기 단부 링(31) 중 하나의 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형시키는 단계는 상기 축방향 채널(12) 내에 상기 영구 자석(20)을 수용하기 전에 수행될 수 있으며, 다른 단부 링(31)의 반경 방향 내측 돌출부(33)의 변형은 상기 축방향 채널(12)에 상기 영구 자석(20)을 위치시킨 후에 달성될 수 있다.

Claims

전기 모터 로터에 자석을 장착하는 방법에 있어서,

상기 로터는,

중앙 축방향 보어(11); 상기 중앙 축방향 보어(11) 주위에 배치되는 다수의 축방향 채널(12); 및 라미네이션 스택(10)의 주변부에 배치되며 상기 축방향 채널(12)의 외측에 있는 축방향 보어(13)가 제공되는 라미네이션 스택(10);

로터 폴을 정의하도록 상기 축방향 채널 내에 제공되는 영구 자석(20); 및

상기 라미네이션 스택(10)의 인접한 단부 라미네이션에 대항하여 안착되며 단부 링과 함께 단일 부품으로 상기 축방향 보어 내에 형성되는 다수의 바아(32)에 의하여 연결되는 한 쌍의 단부 링에 의하여 형성되는 로터 케이지(30);을 포함하며,

상기 방법은,

(a) 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부 반경 방향 외측에 배치되며 각각의 축방향 채널(12)에 인접한 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 갖는 단부 링(31)을 형성하는 단계;

(b) 각각의 축방향 채널(12)에 적어도 하나의 영구 자석(20)을 장착하는 단계; 및

(c) 상기 각각의 단부 링(31)의 방향으로 상기 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적 어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 반경 방향 내측 돌출부(33)는 상기 라미네이션 스택(10)의 상기 인접한 단부 라미네이션 상에 안착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)의 변형은 기계적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)는 상기 라미네이션 스택의 인접한 단부 라미네이션 상에서 비딩되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 갖는 각각의 단부 링(31)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 단부 링(31)의 방향으로 상기 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 상기 단부 링 중 하나의 각각의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형 시키는 단계;

각각의 축방향 채널(12)에 적어도 하나의 영구 자석(20)을 장착하는 단계; 및

상기 각각의 단부 링(31)의 방향으로 상기 각각의 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하면서, 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮기에 충분한 반경 방향 연장부를 증가시키기 위하여 상기 단부 링 중 다른 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)를 변형시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
중앙 축방향 보어(11); 상기 중앙 축방향 보어(11) 주위에 배치되는 다수의 축방향 채널(12); 및 라미네이션 스택(10)의 주변부에 배치되며 상기 축방향 채널(12)의 외측에 있는 축방향 보어(13)가 제공되는 라미네이션 스택(10);

로터 폴을 정의하도록 상기 축방향 채널 내에 제공되는 영구 자석(20); 및

상기 라미네이션 스택(10)의 인접한 단부 라미네이션에 대항하여 안착되며 단부 링과 함께 단일 부품으로 상기 축방향 보어 내에 주조되는 다수의 바아에 의하여 연결되는 한 쌍의 단부 링에 의하여 형성되는 로터 케이지(30);을 포함하는 전기 모터 로터에 있어서,

상기 단부 링(31) 중 적어도 하나는 상기 각각의 축방향 채널(12)에 인접한 적어도 하나의 반경 방향 내측 돌출부(33)와 결합하며, 상기 인접한 단부 링(31)의 방향으로 상기 각각의 영구 자석(20)을 축방향으로 유지시키기 위한 스톱을 정의하 면서, 상기 영구 자석(20)을 장착하기 전의 상태에서는 상기 각각의 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부에 축방향으로 외측에 유지되며, 상기 영구 자석을 장착한 후의 상태에서는 상기 축방향 채널(12)의 외형의 돌출부의 적어도 일부를 반경 방향으로 덮을 수 있도록 변형되는 것을 특징으로 하는 전기 모터 로터.
제 7 항에 있어서, 상기 반경 방향 돌출부(33)는 상기 라미네이션 스택(10)의 상기 인접한 단부 라미네이션 상에 안착되는 것을 특징으로 하는 전기 모터 로터.