KR20130118724A - 자석 매립형 회전자 - Google Patents

Abstract

강판을 적층하여 원주 형상으로 형성되고, 외연부에 고리 형상으로 소정 간격으로 배치된 복수의 장방형 자석 매립 구멍(1b)을 가지는 회전자 철심(1)과, 코킹부(2f)가 마련된 횡 프레임(2a), 일단부가 상기 횡 프레임(2a)의 양 단부에 접속하여 내폭(Hc)이 직사각형 판형상의 영구 자석(3)의 횡폭(Hd)과 동일하고 외폭(Hg)이 상기 자석 매립 구멍(1b)의 주 방향 폭(Ha)과 동일하게 되도록 평행하게 배치된 2개의 종 프레임(2b) 및 그 2개 종 프레임(2b)의 타단부에 접속되는 정상부 프레임(2c)을 가지고, 상기 2개의 종 프레임 사이(2b)에 상기 영구 자석(3)을 홀딩한 상태에서 상기 자석 매립 구멍(1b)에 매립되고, 상기 횡 프레임(2a)의 코킹부(2f)가 코킹되어 상기 회전자 철심(1)에 고정됨과 동시에 상기 회전자 철심(1)을 일체화하는 자석 홀딩 프레임(2)을 구비한다.

Description

자석 매립형 회전자{INTERIOR PERMANENT MAGNET ROTOR}

본 발명은 회전자(回轉子) 철심에 영구 자석을 매립한 자석 매립형 회전자에 관한 것이다.

종래, 철심의 양 단면(端面)에 단판(端板)을 배치하고, 이들 단판 및 철심에 복수의 리벳(rivet)을 관통시켜서 고정하는 전동 압축기의 회전자에 있어서, 적어도 하나의 리벳의 정상부(頭部) 또는 코킹(caulking)부를 다른 리벳보다 크게 형성하고, 크게 형성한 리벳의 정상부 또는 코킹부에 밸런스 균정(均整) 중량을 생성시켜서, 전동 압축기의 회전 언밸런스를 없애는 평형추로서 기능시키는 전동 압축기의 회전자가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

또, 고정자(固定子)와 회전자를 구비하여 회전자는 축 방향에 복수의 전자 강판(鋼板)을 적층하여 구성된 적층 철심으로서, 상기 적층 철심의 축일 횡행(軸日 橫行)에는 회전자 축 구멍이 마련되고, 상기 회전자 축 구멍과 직교하는 직경 방향에 영구 자석을 수용하는 복수의 자석 수용 구멍과, 코킹 핀을 삽통(揷通)하는 복수의 코킹 핀 구멍을 마련하고, 상기 적층 철심의 양 단부에는 자석 수용 구멍으로부터 영구 자석이 튀어 나오지 않게 하기 위한 단판이 장착되고, 상기 코킹 핀에 의해 일체 고착(固着)한 회전자로서, 상기 회전자의 복수의 코킹 핀의 비중을, 적어도 1개 다르게 하여, 회전자의 미소(微小)한 밸런스양을 조정하도록 한 영구 자석 회전기의 회전자가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

또한, 계자(界磁) 철심을 구성하는 적층 타발 강판에 다각형의 리벳 삽입 구멍을 형성하고, 이 리벳 삽입 구멍 내에 동일한 다각형의 리벳을 삽입하고, 이 리벳에 의해 적층 타발 강판을 고정하여, 뒤틀림이 생기지 않도록 한 계자 철심이 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 3 참조).

[선행 기술 문헌]

[특허 문헌]

[특허 문헌 1] 일본 특개평 4－121044호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특개 2009－219309호 공보

[특허 문헌 3] 일본 실개소 61－62538호 공보

그렇지만, 상기 특허 문헌 1 및 2에 개시된 종래의 기술에 의하면, 영구 자석의 비산(飛散) 방지를 위해서 단판을 마련할 필요가 있고, 또 2개 종류 이상의 리벳 핀을 이용하므로, 부품 갯수가 증가한다는 문제가 있다.

또, 상기 특허 문헌 3에 개시된 종래의 기술에 의하면, 둥근 막대 형상의 리벳 핀을 이용하는 것보다도 리벳 삽입 구멍의 수가 많아지므로, 자석 매립형 회전자에 적용하는 경우, 자석 매립 구멍의 배치 위치에 제약이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로서, 단판 등의 부품 갯수를 삭감시켜서, 자석 매립 구멍의 배치 위치의 설계 자유도를 향상시킨 자석 매립형 회전자를 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 강판을 적층하여 원주 형상으로 형성되고, 외연부(外緣部)에 고리 형상으로 소정 간격으로 배치된 복수의 장방형 자석 매립 구멍을 가지는 회전자 철심과, 코킹부가 마련된 횡 프레임, 일단부가 상기 횡 프레임의 양 단부에 접속하여 내폭(內幅)이 직사각형 판형상의 영구 자석의 횡폭과 동일하고 외폭(外幅)이 상기 자석 매립 구멍의 주(周) 방향 폭과 동일하게 되도록 평행하게 배치된 2개의 종 프레임 및 그 2개의 종 프레임의 타단부에 접속되는 정상부 프레임을 가지고, 상기 2개의 종 프레임 사이에 상기 영구 자석을 홀딩한 상태에서 상기 자석 매립 구멍에 매립되고, 상기 횡 프레임의 코킹부가 코킹되어 상기 회전자 철심에 고정됨과 동시에 상기 회전자 철심을 일체화하는 자석 홀딩 프레임을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자석 매립형 회전자는 단판 등의 부품 점수를 삭감시켜서, 자석 매립 구멍의 배치 위치의 설계 자유도를 향상시킨 자석 매립형 회전자를 얻을 수 있다는 효과를 달성한다.

도 1은 본 발명에 관한 자석 매립형 회전자의 실시 형태를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 A－A선을 따른 단면도이다.
도 3은 영구 자석을 장착 도중의 실시 형태의 자석 홀딩 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 4는 실시 형태의 영구 자석을 나타내는 사시도이다.
도 5는 영구 자석을 장착한 실시 형태의 자석 홀딩 프레임을 나타내는 사시도이다.

이하에, 본 발명에 따른 자석 매립형 회전자의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태

도 1은 본 발명에 관한 자석 매립형 회전자의 실시 형태를 나타내는 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A－A선을 따른 단면도이고, 도 3은 영구 자석을 장착 도중의 실시 형태의 자석 홀딩 프레임을 나타내는 사시도이고, 도 4는 실시 형태의 영구 자석을 나타내는 사시도이고, 도 5는 영구 자석을 장착한 실시 형태의 자석 홀딩 프레임을 나타내는 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 실시 형태의 자석 매립형 회전자(10)의 회전자 철심(1)은 얇은 규소 강판(자성체)을 다수 적층하여 원주 형상으로 형성되어 있다. 회전자 철심(1)의 중심에 형성된 축 구멍(1a)에는 도시하지 않은 샤프트가 압입(壓入)되어 고정된다.

회전자 철심(1)의 외연부에는 주 방향 폭(Ha), 직경 방향 폭(Hb)의 장방형의 복수(8개) 자석 매립 구멍(1b)이 고리 형상으로 소정 간격으로 배치되어 있다. 회전자 철심(1)의 자석 매립 구멍(1b)의 외주측(外周側)에는 자극부(磁極部; 1c)가 형성되어 있다.

도 1 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 실시 형태의 자석 홀딩 프레임(2)은 코킹부(2f)가 마련된 횡 프레임(2a)과, 홀딩부(2g)가 마련된 2개의 평행한 종 프레임(2b)과, 정상부 프레임(2c)을 가지고, 각각의 단부끼리가 접속되어 장방형으로 형성되어 있다.

자석 홀딩 프레임(2)의 내폭(Hc)은 직사각형 판형상의 영구 자석(3)의 횡폭(Hd)과 동일하고, 2개 종 프레임(2b)의 홀딩부(2g) 선단(先端) 사이의 폭(Hf)(도 2 참조)은 영구 자석(3)의 횡폭(Hd)보다 작게 되어 있고, 영구 자석(3)은 자석 홀딩 프레임(2)의 종 프레임(2b) 사이에 삽입되고, 종 프레임(2b) 및 홀딩부(2g)에 의해 측단부를 지지하게 하고, 자석 홀딩 프레임(2) 내에 홀딩된다. 실시 형태에서, 자석 홀딩 프레임(2)의 내측 높이(Hk)는 영구 자석(3) 높이(He)의 7배가 되어 있어, 7매의 영구 자석(3)이 자석 홀딩 프레임(2) 내에 틈새 없이 끼워 넣어진다. 영구 자석(3)과 자석 홀딩 프레임(2)을 접착제에 의해 접착하는 것이 바람직하다.

자석 홀딩 프레임(2)의 외폭(Hg)은 회전자 철심(1)의 자석 매립 구멍(1b)의 주 방향 폭(Ha)과 동일하고, 영구 자석의 두께 및 자석 홀딩 프레임(2)의 두께(Hj)는 자석 매립 구멍(1b)의 직경 방향 폭(Hb)과 동일하게 되어 있다. 자석 홀딩 프레임(2)의 높이(Hm)는 회전자 철심(1)의 높이(Hn)보다 크게 되어 있다. 또, 정상부 프레임(2c)의 횡폭(Hp)은 자석 홀딩 프레임(2)의 외폭(Hg)보다 크고, 정상부 프레임(2c)의 두께(Hq)는 영구 자석의 두께 및 자석 홀딩 프레임(2)의 두께(Hj)보다 크게 되어 있다.

7매의 영구 자석(3)을 프레임 내에 홀딩한 자석 홀딩 프레임(2)을, 횡 프레임(2a)측으로부터 회전자 철심(1)의 자석 매립 구멍(1b) 내에 삽입해서 매립하고, 정상부 프레임(2c)을 회전자 철심(1)의 일단에 당접(當接)시키고, 회전자 철심(1)의 타단으로부터 돌출한 횡 프레임(2a)의 코킹부(2f)를 코킹하면, 규소 강판을 다수 적층하여 형성된 회전자 철심(1)이 일체로 체결됨과 동시에, 영구 자석(3)이 자석 매립 구멍(1b) 내에 고정되고, 도 1에 나타내는 실시 형태의 자석 매립형 회전자(10)가 완성된다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태의 자석 매립형 회전자(10)는 종래의 리벳 핀의 역할을 하는 자석 홀딩 프레임(2)이 자석 매립 구멍(1b)에 삽입되므로, 리벳 핀용의 삽입 구멍을 필요로 하지 않는다. 또, 영구 자석(3)의 매립 공정과 리벳 핀의 삽입 공정을 하나의 공정으로 행할 수 있어서 조립 공정수를 삭감할 수 있다. 또, 리벳 핀용의 삽입 구멍을 회전자 철심(1)에 배치할 필요가 없기 때문에, 자석 매립 구멍(1b)의 배치 위치에 제약이 없어져서, 설계의 자유도가 향상된다.

또, 자석 홀딩 프레임(2)의 횡 프레임(2a) 및 정상부 프레임(2c)이 영구 자석(3)의 축 방향의 움직임을 구속(拘束)하므로, 영구 자석(3)의 빠짐 방지(拔止)를 위한, 종래의 단판을 필요로 하지 않는다. 또, 종래 단판을 드릴로 깎는 것에 의해 행해 온 회전자의 밸런스 조정은 횡 프레임(2a) 및 정상부 프레임(2c)을 드릴로 깎음으로써 행할 수 있다.

또, 자석 홀딩 프레임(2)은 종 프레임(2b) 및 홀딩부(2g)에 의해 영구 자석(3)의 측단부만을 지지하는 구조이고, 영구 자석(3)의 앞뒷(表裏)면을 지지하는 벽 등을 가지지 않기 때문에, 영구 자석(3)을, 자석 홀딩 프레임(2)에 앞뒤 양측으로부터 삽입할 수 있다. 또, 자석 홀딩 프레임(2)은 영구 자석(3)의 앞뒷면을 지지하는 벽 등을 가지지 않기 때문에, 와전류(渦電流)에 의한 손실의 발생을 방지할 수 있다.

1 회전자 철심
1a 축 구멍
1b 자석 매립 구멍
1c 자극부
2 자석 홀딩 프레임
2a 횡 프레임
2b 종 프레임
2c 정상부 프레임
2f 코킹부
2g 홀딩부
3 영구 자석
10 자석 매립형 회전자

Claims (4)

1. 강판(鋼板)을 적층하여 원주 형상으로 형성되고, 외연부(外緣部)에 고리 형상으로 소정 간격으로 배치된 복수의 장방형 자석 매립 구멍을 가지는 회전자(回轉子) 철심과,
   코킹(caulking)부가 마련된 횡 프레임, 일단부가 상기 횡 프레임의 양 단부에 접속하여 내폭(內幅)이 직사각형 판형상의 영구 자석의 횡폭과 동일하고 외폭(外幅)이 상기 자석 매립 구멍의 주(周) 방향 폭과 동일하게 되도록 평행하게 배치된 2개의 종 프레임 및 그 2개의 종 프레임의 타단부에 접속되는 정상부 프레임을 가지고, 상기 2개의 종 프레임 사이에 상기 영구 자석을 홀딩한 상태에서 상기 자석 매립 구멍에 매립되고, 상기 횡 프레임의 코킹부가 코킹되어 상기 회전자 철심에 고정됨과 동시에 상기 회전자 철심을 일체화하는 자석 홀딩 프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 자석 매립형 회전자.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자석 홀딩 프레임의 종 프레임은 상기 영구 자석이 빠지지 않게 홀딩하는 홀딩부를 가지는 것을 특징으로 하는 자석 매립형 회전자.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 자석 홀딩 프레임과 영구 자석은 접착제에 의해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 자석 매립형 회전자.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 자석 홀딩 프레임의 정상부 프레임 및 횡 프레임을 깎는 것에 의해, 밸런스 조정을 행하는 것을 특징으로 하는 자석 매립형 회전자.

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