KR20210077500A - 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법 - Google Patents

회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20210077500A
KR20210077500A KR1020190169206A KR20190169206A KR20210077500A KR 20210077500 A KR20210077500 A KR 20210077500A KR 1020190169206 A KR1020190169206 A KR 1020190169206A KR 20190169206 A KR20190169206 A KR 20190169206A KR 20210077500 A KR20210077500 A KR 20210077500A
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우병철
홍도관
김종무
박정우
이정욱
이지영
이지헌
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Abstract

본 발명은 회전기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기, 발전기 등의 회전기기의 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 내주면에 제1자력작용부(110)가 결합되는 제1부재(120)와, 제1부재(120)가 내측에 삽입되는 외곽프레임(130)과; 제1부재(120)의 내측에 공극을 가지도록 설치되며 제2자력작용부(210)가 결합되어 제1부재(120)에 대하여 상대회전하는 제2부재(220)와; 제2부재(220)의 축결합공(221)에 삽입되어 제2부재(220)와 결합되는 샤프트부(910)를 포함하며, 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 설치되고 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 개재되는 제1결합보조부(310); 및 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 설치되고 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 개재되는 제2결합보조부(410) 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 회전기기를 개시한다.

Description

회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법 {Stator, rotor, and rotating machine, and manufacturing method therefor}
본 발명은 회전기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기, 발전기 등의 회전기기의 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전동기, 발전기 등의 회전기기는, 고정자 및 고정자와의 자기적 작용에 의하여 회전되는 회전자를 포함하여 구성됨이 일반적이다.
그리고 회전기기의 고정자 및 회전자는, 자기적 작용구조에 따라서 영구자석이 설치된 구조, 권선코일이 감긴 치형 구조 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 종래 전동기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 코일이 권선되는 고정자철심을 알루미늄 재질의 외곽프레임에 압입하여 결합되어 고정자를 조립함이 일반적이다.
그런데 종래의 전동기의 조립에 있어서 고정자철심을 외곽프레임에 압입하는 경우 비교적 큰 크기의 경우 조립에 큰 문제가 없으나 소형 전동기와 같이 전체 크기가 작은 경우 조립오차, 제조오차 등에 의하여 고정자의 조립이 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 전동기의 조립에 있어서 고정자철심을 외곽프레임에 압입하는 경우 압입하는 과정에서 비틀어지거나, 고정위치의 오차가 발생하더라도 위치변경이 다소 어렵다는 문제점이 있다.
또한 종래의 전동기의 조립에 의하면, 고정자철심을 외곽프레임에 압입시 변형, 조립오차 등으로 인하여 전동기의 불량 또는 고장의 원인으로 작용하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 고정자 및 회전자의 조립에 있어서 열변형률이 낮은 결합보조부를 이용하여 조립함으로써 회전기기의 조립이 용이하면서 정밀한 조립이 가능한 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 내주면에 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제1자력작용부(110)가 결합되는 제1부재(120)와, 상기 제1부재(120)가 내측에 삽입되는 외곽프레임(130)과; 상기 제1부재(120)의 내측에 공극을 가지도록 설치되며 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제2자력작용부(210)가 결합되어 상기 제1부재(120)에 대하여 상대회전하는 제2부재(220)와; 상기 제2부재(220)의 축결합공(221)에 삽입되어 상기 제2부재(220)와 결합되는 샤프트부(910)를 포함하며, 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 사이에 설치되고 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 사이에 개재되는 제1결합보조부(310); 및 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 사이에 설치되고 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 사이에 개재되는 제2결합보조부(410) 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기를 개시한다.
상기 제1결합보조부(310)는, 원통형상을 가질 수 있다.
상기 제1결합보조부(310)는, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함할 수 있다.
상기 제1결합보조부(310)는, 인바(INVAR) 재질을 가질 수 있다.
상기 제2결합보조부(410)는, 원통형상을 가질 수 있다.
상기 제2결합보조부(410)는, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함할 수 있다.
상기 제2결합보조부(410)는, 인바(INVAR) 재질을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법은, 고정자 및 회전자의 조립에 있어서 열변형률이 낮은 결합보조부를 이용하여 조립함으로써 회전기기의 조립이 용이하면서 조립오차를 최소화하여 정밀한 조립이 가능한 이점이 있다.
특히 본 발명에 따른 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법은, 50-200mm 직경의 작은 소형 전동기를 사용하는 로봇이나 IT기기의 경우, 고정자 및 외곽프레임을 고정하는 방법이 다소 힘들어 접착제를 사용하는 경우가 많으나 사용 시간 증대로 인해서 접착제의 강도가 떨어져서 진동이 발생되거나, 고정자 및 외곽프레임 간의 이격이 발생하는 종래의 문제점을, 고정자 및 회전자의 조립에 있어서 열변형률이 낮은 결합보조부를 이용하여 조립함으로써 해결할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전기기를 보여주는 횡단면도이다.
도 2는, 도 1에서 A부분을 확대한 확대단면도이다.
도 3은, 도 1의 회전기기 중 고정자의 조립과정을 보여주는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전기기를 보여주는 횡단면도이다.
도 5는, 도 4에서 제1결합보조부의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전기기를 보여주는 횡단면도이다.
도 7은, 도 6의 회전기기 중 회전자의 조립과정을 보여주는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 제4실시예에 따른 회전기기를 보여주는 횡단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제5실시예에 따른 회전기기를 보여주는 횡단면도이다.
이하 본 발명에 따른 회전기기의 고정자, 회전자 및 그를 가지는 회전기기 및 그 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 회전기기는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 내주면에 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제1자력작용부(110)가 결합되는 제1부재(120)와, 제1부재(120)가 내측에 삽입되는 외곽프레임(130)과; 제1부재(120)의 내측에 공극을 가지도록 설치되며 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제2자력작용부(210)가 결합되어 제1부재(120)에 대하여 상대회전하는 제2부재(220)와; 상기 제2부재(220)의 축결합공(221)에 삽입되어 상기 제2부재(220)와 결합되는 샤프트부(910)를 포함한다.
먼저 본 발명에 따른 회전기기는, 동일 또는 유사한 작동원리가 작용하는 전동기, 발전기 등 영구자석, 철심 및 권선코일의 조합 등 자기력에 의한 회전이 수반되는 회전기기이면 모두 적용이 가능하다.
특히 본 발명에 따른 회전기기는, 상대적으로 정밀한 조립을 요하는 소형 회전기기에 적용되는 것이 보다 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 회전기기에 관하여 전동기를 예를 들어 설명한다.
상기 제1부재(120)은, 내주면에 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제1자력작용부(110)가 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1부재(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전동기의 경우 고정자(Stator)의 일부로서, 권선코일인 제1자력작용부(110)가 권선되는 철심으로 구성될 수 있다.
여기서 상기 철심은, 권선코일인 제1자력작용부(110)가 권선되어 고정자를 구성하며, 전기철강 등으로 일체로 형성되거나 판상의 부재가 적층되어 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1자력작용부(110)는, 후술하는 제2자력작용부(210)와의 자력작용에 의하여 회전을 구동하거나, 기전력이 발생되는 등 코일 및 영구자석 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
예로서 상기 제1자력작용부(110)는, 철심으로 구성되는 제1부재(120)에 형성된 치형구조에 권선되는 하나 이상의 권선코일로 구성될 수 있다.
상기 외곽프레임(130)은, 제1부재(120)가 내측에 삽입되는 구성으로서, 회전기기의 외곽 프레임을 이루는 구성으로서, SUS 재질, 알루미늄 재질 등 다양한 재질을 가질 수 있다.
상기 제2부재(220)는, 제1부재(120)의 내측에 공극을 가지도록 설치되며 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제2자력작용부(210)가 결합되어 제1부재(120)에 대하여 상대회전하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제2부재(220)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전동기의 경우 회전자(Rotor)의 일부로서, 영구자석 또는 권선코일로 이루어진 제2자력작용부(210)가 결합되는 철심으로 구성될 수 있다.
상기 철심은, 영구자석 또는 권선코일로 이루어진 제2자력작용부(210)가 결합되어 회전자를 구성하며, 전기철강 등으로 일체로 형성되거나 판상의 부재가 적층되어 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 샤프트부(910)는, 제2부재(220)의 축결합공(221)에 삽입되어 제2부재(220)와 결합되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 샤프트부(910)는, 상기 제1자력작용부(110) 및 제2자력작용부(210) 사이의 자기력 작용에 의하여 제2부재(220)의 회전에 회전구동되어 회전력을 출력하는 구동축을 구성할 수 있다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 회전기기에 있어서, 제1부재(110) 및 외곽프레임(130)의 조립시 제1부재(110)이 외곽프레임(130)의 내주측으로 압입되어 고정자로서, 조립됨이 일반적이다.
또한 상기 제2부재(210) 및 샤프트부(910)의 조립시 샤프트부(910)가 제2부재(210)의 축삽입공에 압입되어 회전자로서, 조립됨이 일반적이다.
그러나 종래의 압입방법에 의한 고정자 또는 회전자의 조립은, 소형 전동기 등과 같이 크기가 작은 경우 압입방법이 용이하지 않은 문제점이 있다.
또한 압입을 용이하도록 조립오차를 두는 경우, 조립과정에서 발생되는 조립오차에 의하여 공극이 일정하지 않거나 축이 편심되는 등 제조불량이 발생되는 문제점이 있다.
이에 본 발명에 따른 회전기는, 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 설치되고 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 개재되는 제1결합보조부(310); 및 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 설치되고 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 개재되는 제2결합보조부(410) 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1결합보조부(310)는, 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 설치되고 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제1부재(120) 및 외곽프레임(130) 사이에 개재되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 제1결합보조부(310)는, 원통형상을 가질 수 있다.
상기 제1결합보조부(310)가 원통형상을 가진 경우 제1부재(120) 및 외곽프레임(130)와의 조립과정은 도 3과 같다.
구체적으로, 상기 외곽프레임(130)를 미리 설정된 온도, 예를 들면 100~150℃로 가열한다.
이때 가열된 외곽프레임(130)은, 재질, 예를 들면 알루미늄 재질의 경우 그 재질에 따라 열팽창이 발생되어 도 3(a)에 도시된 바와 같이 내경이 확장된 상태를 유지한다.
상기 외곽프레임(130)의 가열 후에 미리 조립된 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)를 외곽프레임(130)의 내주측에 삽입한다.
이때 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)를 외곽프레임(130)의 내주측에 삽입할 때 제1부재(120)의 열팽창 발생가능성이 있으나 상대적으로 열변형률이 낮은 제1결합보조부(310)에 의하여 제1부재(120)의 열변형을 억제하여 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)가 외곽프레임(130)의 내주측에 용이하게 삽입될 수 있다.
한편 상기 외곽프레임(130)에 대한 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)의 삽입시 압입효과를 부여하기 위하여, 상온에서 외곽프레임(130)의 내경이 제1결합보조부(310)의 외경보다 작게 형성될 수 있다.
예를 들면 상온에서 외곽프레임(130)의 내경이 제1결합보조부(310)의 외경보다 1~2% 작게 형성될 수 있다.
상기와 같은 결합구조에 의하여, 외곽프레임(130)의 상대적 냉각에 의하여 수축되는 경우 상대적으로 열변형률이 작은 제1결합보조부(310)에 의하여 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)가 외곽프레임(130)가 견고하게 결합될 수 있다.
이하, 제1부재(120) 및 제1결합보조부(310)의 조립과정에 관하여 설명한다.
먼저 상기 제1부재(120)는, 제1결합보조부(310)의 내주측에 삽입되어야 하는바, 그 외경 축소를 위하여 미리 설정된 온도로 냉각된다.
상기 제1부재(120)는, 제1결합보조부(310)의 열변형률보다 높은 재질, 예를 들면 알루미늄 재질을 가질 수 있으며, 미리 설정된 온도에서 제1결합보조부(310)보다 수축된다.
상기와 같이 상기 제1부재(120)를 냉각하면 수축에 의하여 외경이 감소하고 제1부재(120)는 제1결합보조부(310)의 내주측에 용이하게 삽입될 수 있다.
한편 상기 제1결합보조부(310)에 대한 제1부재(120)의 삽입시 압입효과를 부여하기 위하여, 상온에서 제1부재(120)의 외경이 제1결합보조부(310)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.
예를 들면 상온에서 제1부재(120)의 외경이 제1결합보조부(310)의 내경보다 1~2% 작게 형성될 수 있다.
상기와 같은 결합구조에 의하여, 제1부재(120)의 상대적 냉각에 의하여 수축 후 삽입되어 조립되는 경우, 제1부재(120)의 온도상승에 의하여 외경이 증가하여 상대적으로 열변형률이 작은 제1결합보조부(310)의 내주에 삽입된 상태로 견고하게 결합될 수 있다.
한편 상기 제1결합보조부(310)는, 다른 실시예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함할 수 있다.
이때 상기 제1결합보조부(310)는, 제1부재(120) 및 외곽프레임(110)와의 결합시 열변형에 의하여 가해지는 반경방향으로의 힘을 상쇄시키기 위하여 부재의 양단 중 적어도 일단에 열변형에 의하여 가해지는 반경방향으로의 힘을 억제하기 위한 부재 또는 지그가 결합됨이 바람직하다.
한편 상기 제1결합보조부(310)의 재질은, 외곽프레임(110) 및 제1부재(120)의 재질에 비하여 열팽창률이 상대적으로 낮은 재질을 가짐이 바람직하며, 예로서, 인바(INVAR) 재질을 가질 수 있다.
구체적으로 INVAR합금 열팽창계수는 2~3x10-6/℃이고 알루미늄의 열팽창계수는 23.6x10-6/℃로 열팽창계수에서 큰 차이가 난다.
보다 구체적으로, 100mm의 소재에서 온도차가 100℃상태가 되면 INVAR합금은 20~30um 늘어나고 알루미늄 합금의 경우 0.236mm 늘어나게 된다.
이러한 특성을 이용하여 직경 200mm 외경의 고정자(제1부재)와 200.1mm 내경의 프레임(외곽프레임)을 고정할 때 고정자와 외곽프레임 접촉면에 각각 5mm의 홈을 두고 10mm의 INVAR키 또는 원통의 제1결합보조부(310)를 사용한다고 가정하면 100℃ 상태의 외곽프레임에 10.02~10mm 두께의 제1결합보조부(310)를 고정하고 상온 상태의 stator를 안쪽에 고정한 다음 서서히 냉각하면 쉽게 고정하는 압접이 가능하다.
상기 제2결합보조부(410)는, 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 설치되고 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 제2부재(220) 및 샤프트부(910) 사이에 개재되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 제2결합보조부(410)는, 원통형상을 가질 수 있다.
상기 제2결합보조부(410)가 원통형상을 가진 경우 제2부재(220) 및 샤프트부(910)와의 조립과정은 도 7과 같다.
구체적으로, 상기 제2부재(220)를 미리 설정된 온도, 예를 들면 100~150℃로 가열한다.
이때 가열된 제2부재(220)은, 재질, 예를 들면 알루미늄 재질의 경우 그 재질에 따라 열팽창이 발생되어 도 7(a)에 도시된 바와 같이 내경이 확장된 상태를 유지한다.
상기 제2부재(220)의 가열 후에 미리 조립된 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(410)를 제2부재(220)의 내주측에 삽입한다.
이때 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(410)를 제2부재(220)의 내주측에 삽입할 때 샤프트부(910)의 열팽창 발생가능성이 있으나 상대적으로 열변형률이 낮은 제2결합보조부(410)에 의하여 샤프트부(910)의 열변형을 억제하여 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(310)가 제2부재(220)의 내주측에 용이하게 삽입될 수 있다.
한편 상기 제2부재(220)에 대한 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(410)의 삽입시 압입효과를 부여하기 위하여, 상온에서 제2부재(220)의 내경이 제2결합보조부(410)의 외경보다 작게 형성될 수 있다.
예를 들면 상온에서 제2부재(220)의 내경이 제2결합보조부(410)의 외경보다 1~2% 작게 형성될 수 있다.
상기와 같은 결합구조에 의하여, 제2부재(220)의 상대적 냉각에 의하여 수축되는 경우 상대적으로 열변형률이 작은 제2결합보조부(410)에 의하여 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(410)가 제2부재(220)에 견고하게 결합될 수 있다.
이하, 샤프트부(910) 및 제2결합보조부(410)의 조립과정에 관하여 설명한다.
먼저 상기 샤프트부(910)는, 제2결합보조부(410)의 내주측에 삽입되어야 하는바, 그 외경 축소를 위하여 미리 설정된 온도로 냉각된다.
상기 샤프트부(910)는, 제2결합보조부(410)의 열변형률보다 높은 재질, 예를 들면 알루미늄 재질을 가질 수 있으며, 미리 설정된 온도에서 제2결합보조부(410)보다 수축된다.
상기와 같이 상기 샤프트부(910)를 냉각하면 수축에 의하여 외경이 감소하고 샤프트부(910)는 제2결합보조부(410)의 내주측에 용이하게 삽입될 수 있다.
한편 상기 제2결합보조부(410)에 대한 샤프트부(910)의 삽입시 압입효과를 부여하기 위하여, 상온에서 샤프트부(910)의 외경이 제2결합보조부(410)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.
예를 들면 상온에서 샤프트부(910)의 외경이 제2결합보조부(310)의 내경보다 1~2% 작게 형성될 수 있다.
상기와 같은 결합구조에 의하여, 샤프트부(910)의 상대적 냉각에 의하여 수축 후 삽입되어 조립되는 경우, 샤프트부(910)의 온도상승에 의하여 외경이 증가하여 상대적으로 열변형률이 작은 제2결합보조부(410)의 내주에 삽입된 상태로 견고하게 결합될 수 있다.
한편 상기 제2결합보조부(310)는, 다른 실시예로서, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함할 수 있다.
이때 상기 제2결합보조부(410)는, 샤프트부(910) 및 제2부재(220)와의 결합시 열변형에 의하여 가해지는 반경방향으로의 힘을 상쇄시키기 위하여 부재의 양단 중 적어도 일단에 열변형에 의하여 가해지는 반경방향으로의 힘을 억제하기 위한 부재 또는 지그가 결합됨이 바람직하다.
한편 상기 제2결합보조부(410)의 재질은, 샤프트부(910) 및 제2부재(220)의 재질에 비하여 열팽창률이 상대적으로 낮은 재질을 가짐이 바람직하며, 예로서, 인바(INVAR) 재질을 가질 수 있다.
한편 본 발명의 기술적 요지는, 소형 회전기기의 압입구조에서 열팽창률 차이를 이용하는 대신에 다양한 방법을 이용하여 고정자(제1부재) 및 외곽프레임(110)과의 결합시 압입구조를 구현할 수 있다.
본 발명의 제4실시예로서, 제1결합보조부(310)가 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 경우, 제1부재(120)의 외주면 및 외곽프레임(110)의 내주면 중 적어도 하나의 면에는 제1결합보조부(310)의 일부가 반경방향으로 삽입되는 키홈을 형성하여 조립할 수 있다.
그리고 키홈을 사용하는 방법은 크게 두 종류로 나눌 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한 사다리꼴 키홈을 두고 주어진 홈보다 작은 크기에서 시작하여 큰 크기의 키로 구성된 테이퍼 진 키구조를 사용하여 강제 압입하는 방법과, 도 9에 도시된 바와 같이, 키홈보다 조금 작은 크기의 키구조를 사용하되 알루미늄(Al) 소재 등의 연질 키(316) 중심부에 키 단면적의 30~50%에 해당하는 관통 원통을 구성한 다음 키(316)를 장작 후 키(316)의 원통 구멍 직경보다 큰 강체(317)를 압입하여 고정하는 방법을 사용할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
110 : 제1자력작용부 120 : 제1부재
130 : 외곽프레임
210 : 제2자력작용부 220 : 제2부재
910 : 샤프트

Claims (7)

  1. 내주면에 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제1자력작용부(110)가 결합되는 제1부재(120)와,
    상기 제1부재(120)가 내측에 삽입되는 외곽프레임(130)과;
    상기 제1부재(120)의 내측에 공극을 가지도록 설치되며 코일 및 영구자석 중 적어도 하나를 포함하는 제2자력작용부(210)가 결합되어 상기 제1부재(120)에 대하여 상대회전하는 제2부재(220)와;
    상기 제2부재(220)의 축결합공(221)에 삽입되어 상기 제2부재(220)와 결합되는 샤프트부(910)를 포함하며,
    상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 사이에 설치되고 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 상기 제1부재(120) 및 상기 외곽프레임(130) 사이에 개재되는 제1결합보조부(310); 및
    상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 사이에 설치되고 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 중 적어도 어느 하나에 대하여 열변형률이 낮은 재질을 가져 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 중 어느 하나를 가열 또는 냉각 후 상기 제2부재(220) 및 상기 샤프트부(910) 사이에 개재되는 제2결합보조부(410) 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  2. 청구항 1에 있어서
    상기 제1결합보조부(310)는, 원통형상을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1결합보조부(310)는, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1결합보조부(310)는, 인바(INVAR) 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2결합보조부(410)는, 원통형상을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2결합보조부(410)는, 원주방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2결합보조부(410)는, 인바(INVAR) 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
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