KR20200073329A - Rotor for motor of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기자동차 구동 전동기용 로터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구자석을 분할하고 영구자석 양측의 코어를 분할된 영구자석 사이로 브릿지를 통해 연결하여 누설자속을 조절하면서도 강성을 보완할 수 있도록 한 전기자동차 구동 전동기용 로터에 관한 것이다. The present invention relates to a rotor for an electric motor driven by an electric vehicle, and more specifically, to divide the permanent magnet and connect the cores on both sides of the permanent magnet through a bridge between the divided permanent magnets to adjust the leakage flux while compensating for stiffness. It relates to a rotor for an electric vehicle-driven electric motor.
최근 화석연료의 고갈과, 화석연료의 사용에 따른 환경 문제가 부각됨에 따라 전기자동차에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있다. 전기자동차의 상용화를 위해 중요한 기술적 요소는 전기에너지를 공급하는 배터리와, 배터리로부터 공급되는 전기에너지를 구동을 위한 기계적에너지로 전환시키는 전동기가 있다.2. Description of the Related Art Recently, with the depletion of fossil fuels and environmental problems due to the use of fossil fuels, interest and demand for electric vehicles have increased. Technical elements that are important for commercialization of electric vehicles include batteries that supply electric energy and electric motors that convert electric energy supplied from batteries into mechanical energy for driving.
전동기를 전기자동차에 사용하기 위해서는 고효률화와 고출력화가 필요하다. 이때 전기자동차의 전동기로는 유도전동기와 함께 영구자석형 전동기가 사용되고 있다.In order to use the electric motor in an electric vehicle, high efficiency and high power are required. At this time, a permanent magnet type electric motor is used as an electric motor of an electric vehicle together with an induction motor.
영구자석형 전동기 중 회전자 내에 영구자석이 삽입(매립)되는 매립형 영구자석 전동기(Interior Permanent Magnet Motor)가 있다. 매립형 영구자석 전동기 중 전기자동차 구동 전동기용 로터는 회전축을 중심으로 영구자석이 방사형으로 회전자 철심에 삽입된 구조를 갖는다.Among the permanent magnet motors, there is an embedded permanent magnet motor in which a permanent magnet is inserted (embedded) in a rotor. The rotor for the electric motor driven motor among the embedded permanent magnet motors has a structure in which the permanent magnet is radially inserted into the rotor core around the rotation axis.
종래의 전기자동차 구동 전동기용 모터는 상기한 바와 같이 전기자동차 구동용으로 사용되는데, 전기자동차의 특성상 고속/고토크를 필요로 한다. 따라서 고속 운전으로 인한 원심력이 철심에 작용하고 로터의 특성상 응력이 샤프트와 인접해 있는 철심 주위에 집중된다. 그 결과, 고속 운전시 회전자가 응력을 견디지 못하고 비산할 수 있다. The electric motor for a conventional electric vehicle driving motor is used for driving an electric vehicle as described above, but requires high speed/high torque due to the characteristics of the electric vehicle. Therefore, centrifugal force due to high-speed operation acts on the iron core, and due to the characteristics of the rotor, stress is concentrated around the iron core adjacent to the shaft. As a result, the rotor can withstand stress and scatter during high-speed operation.
특히, 분리형 구조는 각 철심 및 영구자석이 구조적으로 연결되어 있지 않고 영구자석의 비산을 막기 위해 코어가 막는 구조로 되어 있다. 일체형 구조는 철심이 하나로 제작되어 구조적으로 안전한 상태이나 상단부가 연결되어 있어 누절자속이 발생하는 문제점이 있었다. Particularly, in the separable structure, each iron core and the permanent magnet are not structurally connected, and the core is blocked to prevent scattering of the permanent magnet. The integral structure has a problem in that the iron core is made of one and is structurally safe, but the upper part is connected to generate a leakage flux.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2012-0110275호(2012.10.10)호의 '자속 집중형 영구자석 전동기'에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in the'Self-concentrating permanent magnet electric motor' of Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0110275 (2012.10.10).
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 영구자석을 분할하고 영구자석 양측의 코어를 분할된 영구자석 사이로 브릿지를 통해 연결하여 누설자속을 조절하면서도 강성을 보완할 수 있도록 한 전기자동차 구동 전동기용 로터를 제공하는 데 있다. The present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object according to one aspect of the present invention is to divide the permanent magnets and connect the cores on both sides of the permanent magnets through the bridges between the divided permanent magnets to control the leakage flux while maintaining rigidity. It is to provide a rotor for an electric vehicle-driven electric motor to supplement the.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터는 각각이 복수 개의 철심으로 이루어져 허브에 방사상으로 결합되는 복수 개의 코어; 상기 코어 사이에 삽입되되 상기 허브를 중심으로 외측 방향으로 복수 개로 분할되는 영구자석; 및 상기 철심으로부터 상기 영구자석 사이의 분할된 공간으로 연장 형성되어 상기 철심을 연결하는 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an aspect of the present invention includes a plurality of cores, each of which is formed of a plurality of iron cores and radially coupled to a hub; A permanent magnet inserted between the cores and divided into a plurality of pieces in the outer direction around the hub; And a bridge extending from the iron core to a divided space between the permanent magnets and connecting the iron core.
본 발명의 상기 브릿지는 상기 철심 중 적어도 하나로부터 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.The bridge of the present invention is characterized in that extending from at least one of the iron core.
본 발명의 상기 영구자석은 상기 허브측에 삽입되는 내측 영구자석, 및 상기 내측 영구자석을 중심으로 상기 허브의 외측에 삽입되는 외측 영구자석으로 2분할되는 것을 특징으로 한다.The permanent magnet of the present invention is characterized in that it is divided into an inner permanent magnet inserted into the hub side, and an outer permanent magnet inserted into the outside of the hub around the inner permanent magnet.
본 발명은 상기 철심에 상기 영구자석의 단부 중 일부와 면접되도록 연장 형성되어 상기 영구자석을 고정시키는 고정 돌기; 및 상기 철심에 상기 영구자석의 단부 전체와 면접되도록 연장 형성되어 상기 영구자석을 고정시키는 고정 막을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is formed to extend to be in contact with a portion of the end of the permanent magnet on the iron core fixed projection for fixing the permanent magnet; And it characterized in that it comprises an anchoring film for fixing the permanent magnet is formed to be extended to the whole of the end of the permanent magnet to the iron core.
본 발명의 상기 고정 돌기는 상기 철심으로부터 상기 코어 중 이웃하는 코어측 방향으로 각각 돌출 형성되어 상기 영구자석의 단부의 양측에서 면접되는 것을 특징으로 한다.The fixing protrusions of the present invention are characterized in that they are respectively protruded from the iron core toward the neighboring core side of the core and are interviewed at both sides of the end portion of the permanent magnet.
본 발명의 상기 고정 막은 상기 철심으로부터 상기 코어 중 이웃하는 코어의 철심과 이어지도록 각각 연장되어 상기 영구자석의 단부 전체와 면접되는 것을 특징으로 한다.The fixing membrane of the present invention is characterized in that it extends from the iron core so as to connect with the iron core of the neighboring core among the cores, so as to be in contact with the entire end of the permanent magnet.
본 발명의 상기 코어별 상기 고정 돌기가 형성된 철심과 상기 고정 막이 형성된 철심은 기 설정된 설정 비율의 개수로 각각 적층되는 것을 특징으로 한다.The iron core on which the fixing protrusions are formed for each core of the present invention and the iron core on which the fixing film is formed are respectively stacked at a preset number of preset ratios.
본 발명의 상기 고정 돌기가 형성된 철심이 상기 철심 중에서 80~90%의 비율로 배치되는 것을 특징으로 한다. It characterized in that the iron core is formed of the fixing projection of the present invention is disposed at a rate of 80 to 90% of the iron core.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터는 영구자석을 분할하고 영구자석 양측의 코어를 분할된 영구자석 사이로 브릿지를 통해 연결하여 누설자속을 조절하면서도 강성을 보완할 수 있도록 한다.The rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an aspect of the present invention divides the permanent magnet and connects the cores on both sides of the permanent magnet through the bridge between the divided permanent magnets to control leakage flux while compensating for rigidity.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터는 로터의 누설 및 구조적 취약성을 개선한다. The rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to another aspect of the present invention improves leakage and structural vulnerability of the rotor.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 브릿지를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4 는 도 2 의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 평면도이다.
도 6 은 도 5 의 B 부분에 대한 확대도이다.
도 7 은 도 2 의 C 부분에 대한 확대도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 철심에 형성된 고정돌기의 사시도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 철심에 형성된 고정돌기의 평면도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시에에 따른 철심에 형성된 고정막의 사시도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 철심에 형성된 고정막의 평면도이다.1 is a schematic diagram of an electric vehicle drive motor according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing in detail a bridge of a rotor for an electric vehicle drive electric motor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of part A of FIG. 2.
5 is a plan view of a rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of part B of FIG. 5.
7 is an enlarged view of part C of FIG. 2.
8 is a perspective view of a fixing protrusion formed on an iron core according to an embodiment of the present invention.
9 is a plan view of a fixing protrusion formed on an iron core according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a fixing film formed on an iron core according to an embodiment of the present invention.
11 is a plan view of a fixed membrane formed on an iron core according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.The implementation described herein can be implemented, for example, as a method or process, apparatus, software program, data stream or signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of the features discussed may also be implemented in other forms (eg, devices or programs). The device can be implemented with suitable hardware, software and firmware. The method can be implemented in an apparatus, such as a processor, generally referring to a processing device, including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit, or programmable logic device. The processor also includes communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an electric vehicle drive motor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기는 하우징(100), 스테이터(200), 로터(300) 및 회전 축(400)을 포함한다. Referring to FIG. 1, an electric vehicle driving electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
하우징(100)은 스테이터(200) 및 로터(300)를 수용한다. 하우징(100)은 원통형으로 이루어질 수 있으며, 스테이터(200) 및 로터(300)의 개별적인 형태에 따라 그 형상은 달라질 수 있다. The
스테이터(200)는 원형으로 배치되는 복수 개의 티스(210) 및 각각의 티스(210)에 감기는 코일(220)을 포함하며, 복수개의 티스(210)에 코일(220)이 권선된 링형으로 형성된다. 이러한 스테이터(200)는 하우징(100)의 내부에서 그 둘레에 배치된다. The
하우징(100) 및 스테이터(200)의 구체적인 구성은 공지된 바와 같으므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.Since the specific configuration of the
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 사시도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 브릿지를 상세하게 나타낸 도면이며, 도 4 는 도 2 의 A 부분에 대한 확대도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터의 평면도이며, 도 6 은 도 5 의 B 부분에 대한 확대도이며, 도 7 은 도 2 의 C 부분에 대한 확대도이다.Figure 2 is a perspective view of a rotor for an electric vehicle drive motor according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing in detail a bridge of a rotor for an electric vehicle drive motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is 2 is an enlarged view of part A, FIG. 5 is a plan view of an electric vehicle drive motor rotor according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 5, and FIG. 7 is a view. 2 is an enlarged view of part C.
로터(300)는 하우징(100) 내부의 스테이터(200) 내측에 배치되어 회전 축(400)과 함께 회전하여 전자기력을 발생시키는데, 도 2 내지 5 에 도시된 바와 같이, 허브(310), 코어(320), 영구자석(330), 핀(340), 클램프(350) 및 블록(360)을 포함한다.The
허브(310)는 회전 축(400)에 결합되어 회전 축(400)과 함께 회전한다. 허브(310)의 외주면에는 코어(320)가 결합되기 위한 결합 홈(311)이 형성된다. 결합 홈(311)은 허브(310)의 일단에서부터 타단까지 그 길이 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이 코어(320)는 코어(320)의 결합 돌기(321)가 허브(310)의 길이 방향을 따라 허브(310)의 결합 홈(311)에 삽입됨으로써 허브(310)에 결합될 수 있다.The
또한, 결합 홈(311)은 허브(310)의 원주 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 따라서 복수 개의 코어(320)가 허브(310)에 방사상으로 결합될 수 있다. 다만, 결합 홈(311)의 개수 및 간격은 개별적인 설계 조건에 따라 달라질 수 있으므로 여기에서 구체적으로 특정하지는 않기로 한다. In addition, a plurality of
또한, 결합 홈(311)의 단면은 결합 홈(311)의 깊이가 깊어지면, 즉 허브(310)의 반경 방향을 따라 허브(310)의 중심으로 가게 되면 그 부분에서의 폭이 허브(310)의 외주면 상에서의 폭보다 넓어지도록 형성될 수 있다. 예컨데, 결합 홈(311)의 단면은 도 6에 도시된 바와 같이 도브테일형으로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 단지 후술하는 바와 같이 코어(320)가 허브(310)에 결합된 상태에서 회전하더라도 그 원심력에 의해 허브(310)로부터 허브(310)의 반경 방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 것이므로, 코어(320)가 허브(310)로부터 허브(310)의 반경방향으로 이탈하는 것을 방지할 수만 있다면 결합 홈(311)의 단면은 도 6 에 도시된 바와 달리 T자형 등과 같은 다른 형상으로 이루어질 수도 있다. 만약 결합 홈(311)의 단면이 T자형으로 이루어진다면 그 T자형의 하단이 허브(310)의 외주면을 향하도록 형성될 것이다. 다만 이하에서는 설명의 편의상 결합 홈(311)의 단면이 도 6에 도시된 바와 같이 도브테일형으로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하기로 한다.In addition, the cross-section of the engaging
이러한 허브(310)는 자속이 허브(310)를 통해 회전 축(400)으로 누설되는 것을 방지하기 위해 비자성체로 이루어질 수 있다. The
영구자석(330)은 이웃하는 코어(320) 사이에 삽입된다. 보다 구체적으로는 허브(310)의 외주면과, 이웃하는 코어(320)의 서로 마주보는 각각의 측면, 및 이웃하는 코어(320)의 각각의 고정 돌기(322)에 의해 정의되는 공간에 삽입될 수 있다. The
또한, 영구자석(330)은 복수 개로 설치될 수 있으며 허브(310)를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 이때 영구자석(330)은 자속 집중형 스포크 타입의 형태로 배치될 수 있다. 즉 이웃하는 영구자석(330)이 서로 동일한 극성으로 마주보도록 배치될 수 있다. In addition, a plurality of
또한, 영구자석(330)의 단면은 그 세로의 길이가 허브(310)의 외주면에서부터 코어(320)의 고정 돌기(322)까지에 상응하는 길이보다 짧게 형성되며, 영구자석(330)은 도 6 에 도시된 바와 같이 허브(310)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때 허브(310)와 영구자석(330) 사이의 이격된 공간에는 핀(340) 및 블록(360)이 삽입된다. 핀(340) 및 블록(360)에 대해서는 후술한다.In addition, the cross-section of the
게다가, 영구자석(330)은 허브를 중심으로 외측 방향으로 복수 개로 분할된다. 예를 들어, 영구자석(330)은 내측 영구자석(331) 및 외측 영구자석(332)으로 2분할될 수 있다. In addition, the
내측 영구자석(331)은 허브(310)측에 삽입되며, 외측 영구자석(332)은 내측 영구자석(331)을 중심으로 허브(310)의 외측에 삽입된다. 즉, 허브(310)를 중심으로 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)이 순차적으로 삽입된다.The inner
상기한 바와 같이, 영구자석(330)이 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)으로 2분할됨에 따라 로터(300)의 회전에 의해 발생되는 원심력이 분산될 수 있다. As described above, as the
내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332) 사이에는 이웃한 양측 철심(324)으로부터 연장 형성되는 브릿지(325)가 배치된다. 브릿지(325)가 상기한 바와 같이 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332) 사이에 배치되면서 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)이 삽입 고정됨으로써, 영구자석(330)이 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)으로 2분할되더라도 전기자동차 구동 전동기용 로터의 강성이 확보될 수 있다. 브릿지(325)에 대해서는 후술한다. Between the inner
코어(320)는 복수 개의 얇은 철심(324)이 적층된 구조로 형성되어 허브(310)에 결합된다. 보다 구체적으로는 코어(320)는 허브(310)의 결합 홈(311)에 상응하는 형상의 결합 돌기(321)를 구비하여, 앞서 설명한 바와 같이 코어(320)의 결합 돌기(321)가 허브(310)의 길이 방향을 따라 허브(310)의 결합 홈(311)에 삽입됨으로써 허브(310)에 결합될 수 있다. 즉 결합 돌기(321)의 단면은 도 6에 도시된 바와 같이 도브테일형으로 이루어질 수 있으며, 만약 허브(310)의 결합 홈(311)의 단면이 앞서 언급한 바와 같이 T자형으로 이루어진다면 결합 돌기(321)의 단면도 도 6 에 도시된 바와 달리 T자형으로 이루어질 것이다.The
또한 코어(320)는 복수 개로 설치될 수 있으며 허브(310)에 방사상으로 결합될 수 있다. 이 경우 각각의 코어(320)의 결합 돌기(321)는 허브(310)의 각각의 결합 홈(311)에 삽입될 것이다. Also, a plurality of
또한 코어(320)의 전체적인 단면은 도 5에 도시된 바와 같이 부채꼴로 이루어질 수 있다. 로터(300)가 회전하면서 스테이터(200)와 상호 작용을 하기 위해서는 로터(300)의 전체적인 단면이 원형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 영구자석(330)의 제작 시간 및 비용을 절감하기 위해서는 영구자석(330)의 단면이 비교적 단순한 형상인 사각형으로 이루어지는 것이 바람직한데, 그 단면이 사각형으로 이루어진 복수 개의 영구자석(330)이 후술하는 바와 같이 허브(310)를 중심으로 방사상으로 설치되었을 때, 코어(320)가 이웃하는 영구자석(330)을 서로 연결하는 역할을 하면서도 로터(300)의 전체적인 단면이 원형으로 이루어지도록 하기 위해서는, 코어(320)의 전체적인 단면이 부채꼴로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만 로터(300)의 전체적인 단면이 반드시 원형으로 이루어지는 것으로 제한되는 것은 아니며 영구자석(330)의 단면이 반드시 사각형으로 이루어지는 것으로 제한되는 것도 아니다. 코어(320)의 단면 역시 반드시 부채꼴로 이루어지는 것으로 제한되는 것은 아니다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 코어(320)의 전체적인 단면이 도 5에 도시된 바와 같이 부채꼴로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하기로 한다. In addition, the entire cross-section of the
이때, 코어(320) 중 부채꼴의 호의 양단에 대응되는 부분에는 후술하는 바와 같이 영구자석(330)이 이웃하는 코어(320) 사이에 삽입된 상태에서 회전하더라도 그 원심력에 의해 코어(320)로부터 허브(310)의 반경 방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 고정 돌기(322) 및 고정 막(323)이 형성된다. 여기서, 고정 돌기(322)는 이웃하는 코어(320)를 향해 돌출되도록 형성될 수 있으며, 고정 막(323)은 이웃하는 코어(320)가 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 철심(324) 중 일부에는 고정 막(323)이 형성되고 나머지 철심(324)에는 고정 돌기(322)가 형성됨으로써, 이들 고정 막(323)과 고정 돌기(322)에 의해 고속 회전에 의한 영구자석(330)의 이탈이나 손상이 방지되고, 전체 철심(324) 중 고정 막(323)이 형성된 철심(324)과 고정 돌기(322)가 형성된 철심(324)의 비율이 조절됨으로써, 누설자속량도 감소시킬 수 있다. 고정 막(323)과 고정 돌기(322)에 대해서는 도 7 내지 도 11 을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. At this time, in the portion corresponding to both ends of the fan-shaped arc of the
이러한 코어(320)는 자속의 통로의 역할을 하기 위해 전기 강판으로 이루어질 수 있다. The
게다가, 코어(30)의 철심(324) 중 적어도 하나 이상에는 이웃한 다른 코어(30)의 철심(324)으로 연장 형성되는 브릿지(325)가 형성된다. In addition, a
브릿지(325)는 철심(324)으로부터 영구자석(320) 사이의 분할된 공간, 즉 내측 영구자석(3231)과 외측 영구자석(324) 사이로 연장 형성되어 철심(324)을 연결한다. The
즉, 브릿지(325)는 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332) 사이에 형성됨으로써, 브릿지(325)를 중심으로 양측에 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)이 각각 삽입된다. 따라서, 영구자석(330)이 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)으로 2분할되더라도 전기자동차 구동 전동기용 로터(300)의 강성이 확보될 수 있다. That is, since the
또한 브릿지(325)는 모든 철심(324)에 형성될 수 있으나, 이들 철심(324) 중 어느 하나 이상에만 선별적으로 형성될 수 있다. In addition, the
각각의 철심(324)이 브릿지(325)를 통해 연결될 경우, 이들은 자기적으로 쇼트된 상태이므로 누설자속이 발생할 수 있다. 이에, 철심(324) 중 적어도 하나에 철심(325)이 선별적으로 형성됨으로써, 브릿지(325)로 통하는 누설자속이 조절될 수 있다. When each
즉, 이웃한 각 코어(320)의 철심(325) 중 일부에 대해서 브릿지(325)를 선별적으로 분배함으로써, 브릿지(325)를 통하는 누설자속을 조절할 수 있다. That is, by selectively distributing the
이와 같이, 브릿지(325)는 상기한 바와 같이 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332) 사이로 연장 형성되므로 내측 영구자석(331)과 외측 영구자석(332)으로 2분할된 전기자동차 구동 전동기용 로터의 강성을 확보할 수 있도록 함과 더불어 철심(324) 중 일부에 대해서만 선별적으로 형성되어 브릿지(325)를 통하는 누설자속을 조절할 수 있다. As described above, the
핀(340)은 허브(310)의 길이 방향으로 배치되어, 앞서 설명한 바와 같이 허브(310)와 영구자석(330) 사이의 이격된 공간에 삽입된다. 보다 구체적으로는 도 4에 도시된 바와 같이 허브(310)의 원주 방향을 기준으로 할 때 코어(320)의 양측에서 상기 이격된 공간에 각각 삽입된다. 즉 상기 이격된 공간을 기준으로 본다면 두 개의 핀(340)이 상기 이격된 공간의 양측에 각각 배치된다. 또한 핀(340)은 그 끝단이 외부로 노출되도록 설치될 수 있다. 이때 핀(340)의 끝단에는 클램프(350)가 체결된다. The
클램프(350)는 코어(320)의 양측에 배치되는 핀(340)의 끝단을 서로 연결하여, 그 핀(350)을 허브(310)의 외주면 상으로 압박하는 역할을 한다. 즉 클램프(350)는 장력이 가해짐으로써 핀(350)이 도 6 에 도시된 바와 같이, 허브(310)의 외주면 상에 실선으로 표시된 화살표의 방향으로 힘을 가하도록 한다. The
앞서 설명한 바와 같이 코어(320)가 허브(310)에 결합된 상태에서 회전하면 그 원심력에 의해 코어(320)의 결합 돌기(321)는 도 6 에 도시된 바와 같이 허브(310)에 점선으로 표시된 화살표의 방향으로 힘을 가한다. 이는 허브(310)의 결합 홈(311) 중 외주면 상에서의 폭이 더 넓어지도록 하여 결국 코어(320)가 허브(310)로부터 허브(310)의 반경 방향으로 이탈할 수 있도록 한다. 다만 이때 핀(340)이 허브(310)의 외주면 상에 가하는 힘이 코어(320)의 결합 돌기(321)가 허브(310)에 가하는 힘을 상쇄하여 허브(310)의 결합 홈(311) 중 외주면 상에서의 폭이 더 넓어지지 않도록 한다. 따라서 코어(320)가 허브(310)로부터 허브(310)의 반경 방향으로 이탈하지 않도록 하여 로터(300)의 구조적 안정성이 개선될 수 있다.As described above, when the
한편, 클램프(350)에 지나친 장력이 가해지면, 즉 핀(340)의 끝단에만 지나친 힘이 가해지면 경우에 따라 핀(340)이 휘어지도록 변형될 수도 있다. 따라서 상기 이격된 공간에는 블록(360)이 더 삽입될 수 있다. 이때 블록(360)의 단면은 그 가로의 길이가 상기 이격된 공간의 양측에 배치된 핀(340) 사이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 따라서 블록(360)이 핀(340)의 외주면을 지지하여 핀(340)이 변형되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, if an excessive tension is applied to the
한편, 코어(320)를 구성하는 철심(324) 각각에는 부채꼴의 호의 양단에 대응되는 부분에 상기한 바와 같이 고정 막(323)과 고정 돌기(322) 중 어느 하나가 형성되는데, 기 설정된 설정 비율에 따라 전체 철심(324) 중 일부에는 고정 막(323)이 형성되고 나머지에는 고정 돌기(322)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 7 에 도시된 바와 같이 코어(32) 중 일부에는 고정 막(323)이 형성되고 나머지에는 고정 돌기(322)가 형성될 수 있다. On the other hand, in each of the
여기서, 설정 비율은 모터의 고속회전에 의한 로터의 비틀림이나 비산을 줄이면서도 누설전류를 감소시킬 수 있도록 하기 위해 적절하게 설정될 수 있으며, 전체 철심(324) 중 고정 돌기(322)가 고정 막(323)보다 많게 설정될 수 있다. 일 예로, 고정 막(323)이 형성된 철심(324)은 전체 철심(324) 중 10~20% 만큼 배치되고, 고정 돌기(322)가 형성된 철심(324)은 80~90% 만큼 배치될 수 있다. Here, the set ratio may be appropriately set to reduce the leakage current while reducing the twisting or scattering of the rotor due to the high-speed rotation of the motor, and the fixed
좀 더 구체적으로 설명하면, 고정 돌기(322)는 도 8 과 도 9 에 도시된 바와 같이, 철심(324)의 부채꼴 호의 양단에 대응되는 부분에서 이웃한 다른 철심(324) 방향으로 각각 돌출 형성된다. In more detail, as shown in FIGS. 8 and 9, the fixing
따라서, 외측 영구자석(332)의 단부가 2개의 고정 돌기(322)에 의해 접촉되며, 그 일부만 2개의 고정 돌기(322) 사이의 간격 만큼 외부로 노출되게 된다. 이와 같이, 외측 영구자석(332)이 2개의 고정 돌기(322)에 의해 고정됨으로써, 로터(300)가 고속 회전하더라도 영구자석(330)(내측 영구자석(331) 또는 외측 영구자석(332))이 외부로 비산하지 않게 된다. Therefore, the ends of the outer
또한, 고정 막(323)은 도 10 와 도 11 에 도시된 바와 같이, 철심(324)의 부채꼴의 부채꼴 호의 양단이 연결되게 형성되어 이웃한 다른 철심(324)이 고정 막(323)에 의해 서로 연결된다. 즉, 고정 막(323)은 철심(324)으로부터 양측으로 연장되어 코어(320) 중 이웃하는 코어(320)의 철심(324)과 이어져 외측 영구자석(332)의 단부 전체와 면접된다.In addition, as shown in FIGS. 10 and 11, the fixed
따라서, 외측 영구자석(332)의 단부 전체가 고정 막(320)에 의해 접촉되어 영구자석(330)이 고정 막(323)에 의해 고정되게 된다. 이와 같이, 외측 영구자석(332)이 고정 막(323)에 의해 고정됨으로써, 로터(300)가 고속 회전하더라도 영구자석(330)이 외부로 비산하지 않게 된다. Therefore, the entire end of the outer
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 구동 전동기용 로터는 영구자석을 분할하고 영구자석 양측의 코어를 분할된 영구자석 사이로 브릿지를 통해 연결하여 누설자속을 조절하면서도 강성을 보완할 수 있도록 하고, 로터의 누설 및 구조적 취약성을 개선할 수 있다. In this way, the rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to an embodiment of the present invention divides the permanent magnet and connects the cores on both sides of the permanent magnet through a bridge between the divided permanent magnets to adjust the leakage flux while compensating for stiffness. And, it can improve the leakage and structural vulnerability of the rotor.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the technology belongs can recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.
100: 하우징
200: 스테이터
210: 티스
220: 코일
300: 로터
310: 허브
311: 결합 홈
320: 코어
321: 결합 돌기
322: 고정 돌기
323: 고정 막
325: 브릿지
330: 영구자석
331: 내측 영구자석
332: 외측 영구자석
340: 핀
350: 클램프
360: 블록
400: 회전축 100: housing 200: stator
210: tooth 220: coil
300: rotor 310: hub
311: coupling groove 320: core
321: engaging projection 322: fixed projection
323: fixed membrane 325: bridge
330: permanent magnet 331: inner permanent magnet
332: outer permanent magnet 340: pin
350: Clamp 360: Block
400: rotating shaft
Claims (8)
상기 코어 사이에 삽입되되 상기 허브를 중심으로 외측 방향으로 복수 개로 분할되는 영구자석; 및
상기 철심으로부터 상기 영구자석 사이의 분할된 공간으로 연장 형성되어 상기 철심을 연결하는 브릿지를 포함하는 전기자동차 구동 전동기용 로터.
A plurality of cores each consisting of a plurality of iron cores and radially coupled to the hub;
A permanent magnet inserted between the cores and divided into a plurality of pieces in the outer direction around the hub; And
A rotor for an electric vehicle-driven electric motor including a bridge extending from the iron core to a divided space between the permanent magnets and connecting the iron core.
The bridge of claim 1, wherein the bridge extends from at least one of the iron cores.
The electric motor driven electric motor according to claim 1, wherein the permanent magnet is divided into an inner permanent magnet inserted into the hub side and an outer permanent magnet inserted into the outside of the hub around the inner permanent magnet. Dragon rotor.
상기 철심에 상기 영구자석의 단부 중 일부와 면접되도록 연장 형성되어 상기 영구자석을 고정시키는 고정 돌기; 및
상기 철심에 상기 영구자석의 단부 전체와 면접되도록 연장 형성되어 상기 영구자석을 고정시키는 고정 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동 전동기용 로터.
According to claim 1,
A fixing protrusion extending to the iron core so as to be in contact with a part of the end of the permanent magnet to fix the permanent magnet; And
Rotor for an electric vehicle-driven electric motor, characterized in that it comprises a fixed membrane that is formed to be extended to the whole of the end of the permanent magnet to the iron core to fix the permanent magnet.
The rotor for an electric vehicle driving electric motor according to claim 4, wherein the fixing protrusions are protruded from the iron core toward the neighboring core side of the core and are interviewed at both sides of the end portion of the permanent magnet.
The rotor for an electric vehicle driving motor according to claim 4, wherein the fixing membranes are extended from the iron cores so as to connect with the iron cores of adjacent cores among the cores, and are in contact with the entire ends of the permanent magnets.
The rotor for an electric vehicle-driven electric motor according to claim 4, wherein the iron core on which the fixing protrusions are formed for each core and the iron core on which the fixing film is formed are stacked at a predetermined number of preset ratios.
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