KR20140083894A

KR20140083894A - 영구 자석 매설형 회전 전기 기기

Info

Publication number: KR20140083894A
Application number: KR1020130161653A
Authority: KR
Inventors: 다쿠 아다니야; 슈우지 다키모토; 쇼오조오 하마나
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-07-04
Also published as: EP2750263A3; EP2750263A2; JP2014128115A; JP5971114B2; CN103904800A; US20140175930A1

Abstract

영구 자석 매설형 회전 전기 기기는 로터 및 스테이터를 포함한다. 로터는 복수의 적층 및 층상 자기 강판에 의해 형성된 로터 코어 및 영구 자석을 포함한다. 각 자기 강판은 복수의 자석 구멍, 연결부 및 섹션 영역을 갖는다. 섹션 영역은 자석 구멍의 대향 단부 사이 및 로터의 회전 중심과 자석 구멍의 개별 단부 사이에서 연장하는 선에 의해 둘러싸인다. 연결부는 섹션 영역의 내부에만 제공되고, 임의의 2개의 인접하는 자기 강판이 결합되는 결합부이거나 또는 체결 부재가 삽입되는 체결 구멍이다. 연결부는 결합부 및 체결 구멍 모두를 포함한다. 섹션 영역에 제공된 연결부는 결합부 및 체결 구멍 중 적어도 하나이다.

Description

영구 자석 매설형 회전 전기 기기 {PERMANENT MAGNET EMBEDDED TYPE ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은 복수의 적층 및 층상 자기 강판 및 매설된 영구 자석을 갖는 로터 및 코일이 감긴 스테이터를 포함하는 영구 자석 매설형 회전 전기 기기에 관한 것이다.

일반적으로, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기는 복수의 적층 및 층상 자기 강판(a plurality of stacked and laminated steel plates)으로 형성된 로터 코어 및 로터 코어의 축방향으로 로터 코어를 통해 삽입된 복수의 영구 자석을 포함하는 로터를 포함한다. 각 자기 강판은 미리 정해진 위치에서 관통 형성된 복수의 자석 구멍을 갖는다. 따라서, 층상(laminated) 자기 강판으로 만들어진 로터 코어는 그를 통해 형성된 복수의 자석 수용 구멍을 갖는다.

일본 공개특허공보 제2012-165568호에 따른 영구 자석 매설형 회전 전기 기기에서, 로터는 층상 자기 강판의 자석 구멍에 의해 형성된 8개의 자석 수용 구멍 및 임의의 2개의 인접하는 자석 구멍 사이의 위치에서 자석 구멍의 반경 방향 내측에 층상 자기 강판의 리벳 구멍에 의해 형성된 8개의 리벳 고정 구멍을 갖는다. 자기 강판은 8개의 리벳 구멍 중 4개의 리벳 구멍을 통해 삽입된 4개의 볼트 및 너트에 의해서 체결된다.

상술된 공보의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 중량을 감소시키기 위하여, 자기 강판의 내측 직경이 증가될 수 있다. 내측 직경을 증가시키는 것은 자기 강판의 내주부와 외주부 사이의 거리를 감소시킨다. 따라서, 자석 구멍은 리벳 구멍에 더 가깝게 위치된다.

영구 자석 매설형 회전 전기 기기에서, 로터 코어의 개별 자석 수용 구멍에 삽입된 영구 자석은 임의의 2개의 인접하는 영구 자석 사이에서 자속의 자기 경로가 연결되는 방식으로 자속을 발생한다. 자석 구멍이 상술된 바와 같이 리벳 구멍에 더 근접하여 자기 강판에 위치설정되면, 임의의 2개의 인접하는 영구 자석 사이에서 자속이 발생되는 영역이 감소된다. 자기 강판에서 임의의 2개의 인접하는 자석 구멍 사이에 형성되는 리벳 구멍의 존재는 임의의 2개의 인접하는 영구 자석 사이의 자속의 발생을 방해하고, 그 결과 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 성능이 감소될 수 있다.

복수의 자기 강판은 리벳을 이용하는 대신에 도웰-코오킹(dowel-caulking)과 같은 코오킹에 의해 서로 고정된다. 코오킹의 사용은 또한 자기 강판에 리벳 구멍이 형성되는 경우와 같이 임의의 2개의 인접하는 영구 자석 사이에서의 자속의 발생을 방해하고, 그 결과 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 성능도 또한 감소된다.

본 발명은 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 영구 자석에 의해 생성된 자속의 충분한 자기 경로를 확보하여 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 원하는 성능을 확보하는 영구 자석 매설형 회전 전기 기기를 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기는 로터 및 스테이터를 포함한다. 로터는 복수의 적층 및 층상 자기 강판에 의해 형성된 로터 코어, 및 로터 코어에 매설된 복수의 영구 자석을 포함한다. 각 자기 강판은 복수의 자석 구멍, 복수의 연결부 및 복수의 섹션 영역을 갖는다. 자석 구멍은 자석 구멍 내에 영구 자석을 수용한다. 자기 강판은 적층 방향에서 연결부에 의해 고정식으로 연결된다. 섹션 영역은 자석 구멍의 대향 단부 사이 및 로터의 회전 중심과 자석 구멍의 개별 단부 사이에서 연장하는 선에 의해 둘러싸인다. 연결부는 임의의 2개의 인접하는 자기 강판이 자기 강판을 굽힘으로써 적층 방향으로 결합되는 결합부이거나 또는 자기 강판을 고정식으로 연결하기 위하여 체결 부재가 삽입되는 체결 구멍이다. 연결부는 결합부 및 체결 구멍 모두를 포함한다. 연결부는 섹션 영역의 내부에만 제공된다. 섹션 영역에 제공된 연결부는 결합부 및 체결 구멍 중 적어도 하나이다.

본 발명의 다른 태양 및 이점이 본 발명의 원리의 예로서 도시된 첨부 도면과 연결하여 취해진 후속 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

그 목적과 효과를 포함하여 본 발명은 첨부 도면과 함께 바람직한 실시예의 이하의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 영구 자석 매설형 회전 전기 기기를 도시하는 개략 단면도.
도 2는 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기를 도시하는 종단면도.
도 3은 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 로터를 도시하는 개략 단면도.
도 4는 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 로터의 로터 코어의 대 내경을 갖는 강판을 도시하는 개략 단면도.
도 5는 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 로터의 로터 코어의 소 내경을 갖는 강판을 도시하는 개략 단면도.
도 6은 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 로터의 로터 코어의 코오킹부를 원주 방향에서 도시한 부분 확대 단면도.
도 7은 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 로터의 로터 코어의 코오킹부를 반경 방향에서 도시한 부분 확대 단면도.
도 8은 도 1의 영구 자석 매설형 회전 전기 기기를 포함하는 모터 구동 압축기를 도시하는 종단면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 영구 자석 매설형 회전 전기 기기의 자기 강판을 도시하는 개략 단면도.

이하에서 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 영구 자석 매설형 회전 전기 기기에 대해 기술할 것이다. 도 2 및 도 8을 참조하면, 도면 부호 1은 영구 자석 매설형 회전 전기 기기(이후, 단순히 "회전 전기 기기"라고 칭함)를 지칭한다. 회전 전기 기기(1)는 복수의 적층 및 층상 자기 강판(21)(a plurality of stacked and laminated steel plates)에 의해 형성된 로터 코어(20) 및 로터 코어(20) 내에 매설된 복수의 영구 자석(3)을 포함하는 로터(2)와, 코일(74)을 갖는 스테이터(7)를 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 각각의 자기 강판(21)은 영구 자석(3)을 그 내부에 수용하는 자석 수용 구멍을 형성하기 위한 복수의 자석 구멍(211)과, 복수의 연결부(26)와, 복수의 섹션 영역(22)을 갖는다. 자기 강판(21)은 적층 방향으로 복수의 연결부(26)에 의해 고정적으로 연결된다. 자석 구멍(211)은 회전 중심(P)의 주위에 로터(2)의 원주 방향으로 자기 강판(21) 내에 형성된다. 각각의 섹션 영역(22)은 자석 구멍(211)의 대향 단부 사이와, 로터(2)의 회전 중심(P)과 자석 구멍(211)의 각각의 단부 사이에 연장된, 도 4 및 도 5에 도시된 3개의 선(L1)에 의해 둘러싸인다. 각각의 연결부(26)는 섹션 영역(22)의 내부에 제공된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 회전 전기 기기(1)는 모터 구동 압축기(100)에 사용된다. 모터 구동 압축기(100)는 냉매 가스를 압축하도록 구성된 압축 기구(11)와, 압축 기구(11)를 구동하도록 구성된 회전 전기 기기(1)와, 압축 기구(11) 및 회전 전기 기기(1)를 그 내부에 수용하는 하우징(12)을 포함한다. 하우징(12)은 회전 전기 기기(1)를 그 내부에 수용하기 위한 모터 챔버(121)를 그 내부에 형성한다. 모터 구동 압축기(100)는 모터 챔버(121)와 압축 기구(11) 사이를 분리하고 회전 전기 기기(1)의 회전 샤프트(25)를 지지하도록 하우징(12) 내에 제공되는 프레임(122)을 더 포함한다.

압축 기구(11)는 고정 스크롤 부재(111) 및 가동 스크롤 부재(112)를 포함한다. 가동 스크롤 부재(112)는 회전 전기 기기(1)의 회전 샤프트(25)의 회전에 의해 회전 샤프트(25) 주위의 궤도를 돈다. 가동 스크롤 부재(112)는 회전 샤프트(25)의 중심에 대하여 편심된 위치에서 회전 샤프트(25)에 회전 가능하게 연결된다. 회전 전기 기기(1)의 회전 샤프트(25)의 회전에 의해, 가동 스크롤 부재(112)는 가동 스크롤 부재(112)와 고정 스크롤 부재(111) 사이의 냉매 가스를 압축하도록 회전 샤프트(25) 주위의 궤도를 돈다.

프레임(122)은 하우징(12)을 압축 기구(11)와 모터 챔버(121)로 분리하도록 하우징(12) 내에 제공된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 프레임(122)은 하우징(12)에 고정적으로 장착되고, 회전 샤프트(25)를 그 일부분에서 회전 가능하게 지지하는 프레임 샤프트 지지대(123)를 포함한다. 베어링(124)이 회전 샤프트(25)와 프레임 샤프트 지지대(123) 사이에 장착된다. 프레임 샤프트 지지대(123)는 프레임 샤프트 지지대(123)의 일부분이 그 축 방향에서 로터 코어(20)의 일부분과 중첩되는 방식으로 회전 샤프트(25)를 따라 연장된다. 다시 말해서, 프레임 샤프트 지지대(123)의 일부분은 도 8에 도시한 바와 같이 로터 코어(20)에 형성된 수용 공간(29) 내에 제공된다. 하우징(12)은 회전 샤프트(25)를 회전 가능하게 지지하도록 압축 기구(11)로부터 대향된 회전 샤프트(25)의 단부에 대응하는 위치에 하우징 샤프트 지지대(125)를 갖는다.

매설된 영구 자석(3)을 갖는 로터 코어(20)를 구비한 회전 전기 기기(1)는 영구 자석 매설 모터(interior permanent magnet motor : IPM 모터)이다. 회전 전기 기기(1)의 스테이터(7)는 하우징(12)에 고정적으로 장착되고, 로터(2)는 회전 샤프트(25)와 함께 회전하도록 스테이터(7)의 반경 방향 내측에 제공된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 스테이터(7)는 환형 스테이터 코어(71)와, 스테이터 코어(71)의 전체 내주연을 따라 형성된 복수의 치부(72)와, 임의의 2개의 인접하는 치부(72) 사이에 형성된 복수의 슬롯(73)과, 슬롯(73) 내에 권선된 코일(74)을 포함한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 로터(2)는 함께 적층된 복수의 자기 강판(21)으로 형성된 로터 코어(20)와, 로터 코어(20)에 관통 삽입된 복수의 영구 자석(3)과, 도 8에 도시된 회전 샤프트(25)와, 로터 코어(20)의 대향 단부에서 로터 코어(20)에 장착된 한 쌍의 환형 엔드 플레이트(6)와, 로터 코어(20)로부터 대향된 엔드 플레이트(6)에 장착된 2개의 밸런스 웨이트(5)를 포함한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 로터 코어(20)의 자기 강판(21)은 두 종류의 자기 강판, 즉, 소내경 강판(23) 및 대내경 강판(24)을 포함한다. 소내경 강판(23) 및 대내경 강판(24)은 디스크 형상을 갖는다. 소내경 강판(23) 및 대내경 강판(24)의 각각은 복수의 자석 구멍(211)과, 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측이고 회전 중심(P)에 인접하는 위치에 형성된 복수의 연결부(26)를 포함한다. 소내경 강판(23)은 회전 샤프트(25)가 삽입 관통되는 소경의 샤프트 구멍(231)을 갖고, 대내경 강판(24)은 샤프트 구멍(231)의 직경보다 큰 직경의 큰 구멍(241)을 갖는다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 각각 직사각 형상을 갖는 10개의 자석 구멍(211)이 자기 강판(21)[소내경 강판(23) 또는 대내경 강판(24)] 내에 제공되고, 등간격으로 자기 강판(21)의 전체 주연을 따라 이격된다. 각각의 연결부(26)는 임의의 2개의 인접하는 자기 강판(21)이 자기 강판(21)의 일부를 굽힘으로써 적층 방향으로 결합된 결합부(27) 또는 리벳(4)이 삽입 관통되는 체결 구멍(28)을 포함한다. 바람직한 제1 실시예에 따르면, 10개의 연결부(26)는 6개의 결합부(27) 및 4개의 체결 구멍(28)으로 형성된다. 각각의 연결부(26)는 소내경 강판(23)의 섹션 영역(22) 내에 제공된다.

섹션 영역(22)은 로터(2)의 회전 중심(P)과 자석 구멍(211)의 대향 단부 사이를 연결하는 2개의 선(L1)과 자석 구멍(211)의 대향 단부 사이를 연결하는 1개의 선(L1)을 포함하는 3개의 선(L1)에 의해 둘러싸인 실질적으로 삼각 형상을 갖는다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 연결부(26)의 경계선은 선(L1)과의 교차 없이 섹션 영역(22) 내에 위치된다.

각각의 연결부(26)는 자석 구멍(211)의 대향 단부 사이를 연결하는 선(L1)의 중심과 회전 중심(P) 사이를 연결하는 선(L2) 위의 위치에서 섹션 영역(22) 내에 위치된다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 연결부(26)는 연결부(26)의 중심이 선(L2) 위에 위치되고 영구 자석(3)의 측방향 중심과 대면하도록 위치된다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 체결 구멍(28)은 결합부(27)를 위한 1개 또는 2개의 섹션 영역(22)이 체결 구멍(28)을 위한 임의의 2개의 섹션 영역(22) 사이에 위치되는 방식으로 섹션 영역(22) 내에 형성된다.

원형 형상을 각각 갖는 4개의 체결 구멍(28)은 도 2에 도시한 바와 같이 그 일단부에서 헤드를 갖는 리벳(4)을 그 내부에 수용하도록 각각 구성된 로터 코어(20)의 리벳 고정 구멍을 형성하기 위해 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측에 위치된다. 리벳(4)은 체결 부재로서 기능한다.

각각의 자기 강판(21)은 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측에 위치된 6개의 결합부(27)를 갖는다. 각각의 결합부(27)는 일 적층 방향으로 자기 강판(21)으로부터 연장되고, 자기 강판(21)의 반경 방향으로 실질적으로 V형상 단면을 갖는다. 결합부(27)는 자기 강판(21)의 주연 방향으로 실질적으로 선형 단면을 갖고, 결합부(27)의 원주의 대향 단부는 절결된다. 결합부(27)는 상술한 형상을 갖는 것으로 한정되지 않는다. 대안으로, 결합부(27)는 자기 강판(21)의 주연 방향으로 실질적으로 V형상 단면을 가질 수도 있고, 자기 강판(21)의 반경 방향으로 실질적으로 선형 단면을 가질 수도 있다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 로터 코어(20)의 일 적층 단부에 제공된 대내경 강판(24)은 결합부(27) 대신에 구멍(272)을 갖는다. 구멍(272)의 형상은 적층 방향에서 보았을 때 결합부(27)의 외형과 실질적으로 동일하다.

상술한 바와 같이, 연결부(26)가 자기 강판(21)의 모든 섹션 영역(22) 내에 제공된다. 모든 섹션 영역(22)은 연결 영역(221)을 갖는다. 다양한 형상이 결합부(27)를 위해 채용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 결합부(27)는 실질적으로 V형상 단면을 갖는다. 대안으로, 결합부(27)는 아치 형상 또는 직사각 형상을 가질 수도 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 그 중심에서 소내경 강판(23)을 관통하여 형성된 샤프트 구멍(231)은 회전 샤프트(25)의 직경에 대응하는 직경을 갖는다. 소내경 강판(23)의 샤프트 구멍(231)에 의해 형성된 로터 코어(20)의 샤프트 수용 구멍을 통해 삽입된 회전 샤프트(25)에 의해, 소내경 강판(23)은 회전 샤프트와 함께 회전하기 위해 회전 샤프트(25) 상에 고정적으로 끼워맞춤된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 그 중심에서 대내경 강판(24)을 관통하여 형성된 큰 구멍(241)은 샤프트 구멍(231)의 직경보다 큰 직경을 갖고, 프레임(122)은 프레임(122)의 일부분이 층상의 대내경 강판(24)의 큰 구멍(241)에 의해 형성된 수용 공간(29) 내에 삽입되는 방식으로 하우징(12)에 제공된다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 어떠한 연결부(26)도 섹션 영역(22) 외의 자기 강판(21) 내에 형성되지 않는다. 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측이고 샤프트 구멍(231) 또는 큰 구멍(241)의 반경 방향 외측인 자기 강판(21)의 영역은 실질적으로 편평하고, 어떠한 구멍, 오목부 또는 돌출부도 갖지 않는다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 로터 코어(20)의 각각의 자석 구멍(211)은 그 내에 매설된 영구 자석(3)을 갖는다. 도 1에 도시한 바와 같이, 영구 자석(3)은 로터 코어(20)의 축 단부로부터 봤을 때 실질적으로 직사각 형상을 갖고, 영구 자석(3)의 직사각 형상의 긴 측이 자극면이다. 영구 자석(3)은 로터 코어(20)의 축 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 영구 자석(3)은 직육면체 형상을 갖고, 로터 코어(20)와 일체로 형성된다. 영구 자석(3)은 자속이 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3) 사이에 발생되도록 배치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 로터 코어(20)의 대향 축 단부에 배치된 각각의 엔드 플레이트(6)는 환형을 갖고 자기 강판(21)의 체결 구멍(28)에 대응하는 위치에 관통형성된 2개의 플레이트 구멍(61)을 갖는다. 각각의 환형 엔드 플레이트(6)는 실질적으로 큰 구멍(241)과 동일한 내경 및 대내경 강판(24)과 동일한 외경을 갖는다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 밸런스 웨이트(5)는 각각 로터 코어(20)의 대향 축 단부에 구비되고, 반원에 못미치는 형상을 갖고 엔드 플레이트(6)를 따라 연장하는 아치 형상을 갖는다. 밸런스 웨이트(5)는 자기 강판(21)의 체결 구멍(28)에 대응하는 위치에 관통 형성된 2개의 웨이트 구멍(51)을 갖는다. 비록 단 하나의 밸런스 웨이트(5)만이 도 3에 도시되지만, 2개의 밸런스 웨이트(5)는 로터 코어(20)의 회전 중심(P)에 대해 대칭인 위치에 배치되고, 약 180도의 각도로 서로로부터 각도가 이격되어 있다.

도 2, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 소내경 강판(23)은 각각 결합부(27)를 갖는 복수의 소내경 강판(23)의 층과, 각각 결합부(27)를 갖는 복수의 대내경 강판(24)의 층과, 구멍(272)을 갖는 하나의 대내경 강판(24)를 포함한다. 이 소내경 강판(23) 및 대내경 강판(24)의 층들은 적층되고 가압되어, 소내경 강판(23) 및 대내경 강판(24)의 결합부(27)와, 대내경 강판(24)의 구멍(272)은 서로 정렬 위치된다.

따라서 모든 자기 강판(21)은 자기 강판(21)의 임의의 인접하는 결합부(27)의 사이 및 자기 강판(21)의 구멍(272)과 결합부(27)의 사이에서 코오킹에 의해 서로 고정적으로 연결된다. 2개의 엔드 플레이트(6) 및 2개의 밸런스 웨이트(5)는 한 쌍의 리벳(4)에 의해 각각 층상의 자기 강판(21)의 대향 축 단부에 고정적으로 장착된다.

수용 공간(29)은 최하위 대내경 강판(24)에 인접하는 최상위 소내경 강판(23)의 표면 및 대내경 강판(24)의 내주면에 의해 로터 코어(20) 내에 형성된다. 프레임(122)의 프레임 샤프트 지지대(123)의 일부는 수용 공간(29)에 수용되고 프레임 샤프트 지지대(123)의 일부는 수용 공간(29)에서 로터 코어(20)의 일부와 겹친다.

로터 코어(20)의 소내경 강판(23)의 샤프트 구멍(231)에 의해 형성된 샤프트 수용 구멍에 관통 삽입된 회전 샤프트(25)는, 원통 형상을 갖는 메인 샤프트 본체(251) 및 메인 샤프트 본체(251)의 일단부에 형성된 샤프트 헤드(252)를 포함한다. 메인 샤프트 본체(251)의 외경은 메인 샤프트 바디(251)가 소내경 강판(23)의 샤프트 구멍(231)에 의해 형성된 샤프트 수용 구멍에 고정적으로 끼워지도록 소내경 강판(23)의 샤프트 구멍(231)의 내경에 대응한다. 헤드부(252)는 압축 기구(11)의 가동 스크롤 부재(112)에 연결 가능하다.

프레임 샤프트 지지대(123)에 관통 삽입된 회전 샤프트(25)가 로터 코어(20)에 고정적으로 연결되는 것에 의해 로터(2)를 형성한다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 회전 샤프트(25)는 회전 샤프트(25) 및 소내경 강판(23)의 한쪽에 형성된 키와, 회전 샤프트(25) 및 소내경 강판(23)의 다른 쪽에 형성된 키 홈에 의해 로터 코어(20)에 연결된다. 상술한 구성의 로터(2) 및 스테이터(7)는 함께 모터 구동 압축기(100)에 사용되는 회전 전기 기기(1)를 형성한다.

아래에서 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 향상된 효과에 대해 설명한다. 회전 전기 기기(1)의 로터(2)의 연결부(26)는 섹션 영역(22) 내에 배치된다. 따라서, 연결부(26)에 의한 자속 생성의 간섭이 방지될 수 있다. 로터(2)에 있어서, 자속은 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3)을 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측인 영역에서 서로 연결하는 방식으로 자기 강판(21)에서 생성된다. 특히, 자속은 자기 강판(21)에 매설된 영구 자석(3)으로부터 연장된 선(L2)에 대하여 그 시계 방향 측의 자기 강판(21)의 영역 및 상기 영구 자석(3)에 인접하여 위치하는 영구 자석(3)으로부터 연장된 선(L2)에 대하여 그 반시계 방향 측의 자기 강판(21)의 영역을 연결하는 방식으로 자기 강판(21)에서 생성된다.

연결부(26)가 자기 강판(21)의 원주 방향을 따라 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3) 사이에 배치되면, 연결부(26)는 자속의 생성을 방지하는 경향이 있다. 자기 강판(21)의 섹션 영역(22)에 배치된 연결부(26)는 자기 강판(21)에서의 자속의 생성에 대해 더 적은 방해를 제공하고 영구 자석(3)의 자속의 자기 경로를 충분히 보장하여, 결과적으로 자속은 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3) 사이에서도 안정적으로 생성된다.

각각의 연결부(26)는 회전 중심(P)과 자석 구멍(211)의 대향 단부 사이를 연결한 선(L1)의 중심을 연결하는 선(L2)상에 배치되어, 자속의 생성에 대한 연결부(26)의 영향을 감소시킨다. 그 결과, 자속은 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3) 사이에서도 안정적으로 생성된다.

각각의 섹션 영역(22)은 내부에 연결부(26)가 배치된 연결 영역(221)만을 포함한다. 즉, 연결부(26)는 섹션 영역(22) 내에만 배치되어, 임의의 2개의 인접하는 영구 자석(3) 사이에서 생성된 자속을 안정화하고 균일화하는 것을 돕는다. 연결부(26)는 잘 균형잡힌 방식으로 자기 강판(21) 내에 배치되므로, 복수의 자기 강판(21)은 서로 안정적으로 연결된다.

연결부(26)는 임의의 2개의 인접하는 자기 강판(21)을 서로 연결하는 결합부(27) 및 리벳(4)이 자기 강판(21)을 고정적으로 연결하도록 삽입되는 로터 코어(20)의 리벳 고정 구멍을 형성하는 체결 구멍(28)을 포함한다. 자기 강판(21)은 결합부(27)에 의해 일시적으로 연결되어, 제조 공정에서 복수의 자기 강판(21)의 이송을 용이하게 한다. 자기 강판(21)을 고정적으로 연결하기 위한 체결 구멍(28)의 사용은 자기 강판(21)을 확실히 고정되게 한다. 체결 구멍(28) 및 결합부(27)는 자기 강판(21)에서 자속의 생성에 더 적은 방해를 제공하도록 구성되므로, 로터(2)의 성능은 충분히 보장될 수 있다.

밸런스 웨이트(5)는 로터 코어(20)의 대향 단부 표면에 배치되고 로터 코어(20)의 리벳 고정 구멍에 삽입된 리벳(4)에 의해 자기 강판(21)과 고정적으로 연결된다. 따라서, 밸런스 웨이트(5) 및 자기 강판(21)은 공통 리벳(4)에 의해 쉽게 고정될 수 있다. 그러므로, 모터 구동 압축기(100)의 회전 전기 기기(1)에 사용되는 로터(2)가 쉽게 제작될 수 있다.

바람직한 제1 실시예의 회전 전기 기기(1)에 따르면, 영구 자석(3)에 의해 생성된 자속의 자기 경로가 충분히 보장되므로, 회전 전기 기기(1)에서 요구되는 성능이 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에서, 로터(2)를 갖는 회전 전기 기기(1)는 모터 구동 압축기(100)에 사용되지만, 모터 구동 압축기를 위한 용도로 한정되지는 않는다. 로터(2)를 갖는 회전 전기 기기(1)는 다양한 종류의 장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1 실시예에서, 영구 자석(3)은 로터(2)의 축 방향에서 보아 직사각형 형상을 갖는다. 영구 자석(3)은 아치 형상일 수도 있다.

아래에서 도 9를 참고하여 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 대해 설명한다. 바람직한 제2 실시예는 회전 전기 기기(1)의 연결부(26)의 위치 및 개수에서 바람직한 제1 실시예와 상이하다. 바람직한 제2 실시예의 자기 강판(21)은 연결부(26)의 위치 및 개수를 제외하고 바람직한 제1 실시예의 소내경 강판(23)과 실질적으로 동일한 구조를 갖는다.

도 9에 도시한 바와 같이, 자기 강판(21)은 4개의 체결 구멍(28) 및 4개의 결합부(27)가 형성된 8개의 연결부(26)를 갖는다. 4개의 체결 구멍(28)은 각각 4개의 자석 구멍(211)의 반경 방향 내측인 위치의 섹션 영역(22)에 형성된다. 4개의 결합부(27)는 각각 체결 구멍(28)의 반경 방향 내측인 위치에 있어서 체결 구멍(28)이 형성된 섹션 영역(22)에 형성된다. 내부에 어떠한 연결부(26)도 갖지 않는 1개 또는 2개의 섹션 영역(22)이 각각 하나의 체결 구멍(28) 및 하나의 결합부(27)를 갖는 임의의 2개의 인접하는 섹션 영역(22) 사이에 위치한다.

도 9의 바람직한 제2 실시예에서, 자기 강판(21)은 내부에 연결부(26)가 배치되는 4개의 연결 영역(221) 및 내부에 연결부(26)가 형성되지 않는 6개의 비 연결 영역(222)을 포함하는 섹션 영역(22)을 갖는다. 그 외의 구조는 바람직한 제1 실시예와 실질적으로 동일하다.

도 9의 자기 강판(21)을 갖는 회전 전기 기기(1)는 연결부(26)의 배열의 자유도를 향상시키고 자속에 대한 연결부(26)의 영향을 감소시킨다. 바람직한 제2 실시예는 바람직한 제1 실시예와 동일한 이점을 제공한다. 또한, 바람직한 제1 및 제2 실시예에 따른 연결부(26)의 위치 및 개수는 단지 예시일 뿐이고 연결부(26)의 위치 및 수는 다양한 방식으로 변할 수 있다.

Claims

영구 자석 매설형 회전 전기 기기이며,
복수의 적층 및 층상 자기 강판에 의해 형성된 로터 코어, 및 로터 코어에 매설된 복수의 영구 자석을 갖는 로터와,
코일을 갖는 스테이터를 포함하고,
각 자기 강판은 복수의 자석 구멍, 복수의 연결부 및 복수의 섹션 영역을 갖고, 자석 구멍은 자석 구멍 내에 영구 자석을 수용하고, 자기 강판은 적층 방향에서 연결부에 의해 고정식으로 연결되고, 섹션 영역은 자석 구멍의 대향 단부 사이 및 로터의 회전 중심과 자석 구멍의 개별 단부 사이에서 연장하는 선에 의해 둘러싸이고, 연결부는 임의의 2개의 인접하는 자기 강판이 자기 강판을 굽힘으로써 적층 방향으로 결합되는 결합부이거나 또는 자기 강판을 고정식으로 연결하기 위하여 체결 부재가 삽입되는 체결 구멍이고, 연결부는 결합부 및 체결 구멍 모두를 포함하고, 연결부는 섹션 영역의 내부에만 제공되고, 섹션 영역에 제공된 연결부는 결합부 및 체결 구멍 중 적어도 하나인, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제1항에 있어서, 연결부는 회전 중심과 자석 구멍의 대향 단부 사이를 연결하는 선의 중심을 연결하는 선에 배치되는, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제1항에 있어서, 섹션 영역은 연결부가 배치되는 연결 영역과 연결부가 배치되지 않는 비연결 영역을 포함하는, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제3항에 있어서, 섹션 영역에 제공되는 연결부는 결합부 및 체결 구멍 모두이고, 결합부는 체결 구멍의 반경 방향 내측 위치에서 섹션 영역에 형성되는, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제1항에 있어서, 섹션 영역은 그 내부에 연결부가 배치되는 연결 영역만을 포함하는, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제5항에 있어서, 섹션 영역에 제공되는 연결부는 결합부 또는 체결 구멍 중 하나인, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.
제1항에 있어서, 밸런스 웨이트가 로터 코어의 대향 단부 표면 상에 배치되고 체결 구멍에 삽입된 체결 부재에 의해 자기 강판과 고정식으로 연결되는, 영구 자석 매설형 회전 전기 기기.