KR20210110058A - 로터 및 이를 구비한 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터 및 이를 구비한 전동기에 관한 것으로서, 상기 로터는, 영구자석이 매입 설치된 로터코어를 포함하고, 상기 로터코어는, 코어 바디; 상기 영구자석을 수용하는 자석수용홀을 내부에 구비하고, 상기 코어 바디에 장착되는 분할코어를 포함하고, 상기 분할코어는 코어 바디의 일반 전기강판에 비해 항복강도가 150MPa 이상 높은 고강도 전기강판으로 형성되어, 고속회전 시 응력이 집중되는 자석수용홀의 양단부의 강성을 높임에 따라 로터코어의 응력에 의한 변형 발생을 최소화할 수 있다.

Description

로터 및 이를 구비한 전동기{ROTOR AND MOTER HAVING THE SAME}

본 발명은 로터의 변형을 방지할 수 있는 로터 및 이를 구비한 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 스테이터와 로터로 구성되고, 로터는 스테이터와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전함에 따라, 전기에너지를 기계적인 동력으로 전환하는 회전전기기기이다.

전동기는 하우징과, 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비할 수 있다.

한편, 영구자석이 로터코어의 내부에 매입 설치된 매입자석형 영구자석 전동기는 로터코어의 내부에 브리지부를 구비할 수 있다.

브리지부는 로터코어의 내부에 서로 쌍을 이루며 이격 배치되는 두 영구자석 사이에 형성되거나 로터코어의 외주와 영구자석의 외측 단부 사이에 형성될 수 있다.

전동기의 구동속도가 증가할수록 로터코어에서 원심력이 증가한다.

이때, 로터코어에 발생하는 응력은 로터의 회전속도의 제곱에 비례하여 증가한다.

그러나, 매입자석형 영구자석 전동기는 브리지부에 응력이 높게 발생하여 로터코어를 변형시키는 문제점이 있다.

만약, 브리지부의 길이를 증가시키는 경우 영구자석으로부터 누설자속이 발생하여 전동기의 토크가 저감되는 문제가 있다.

또한, 로터코어의 재질로 고강도 전기강판을 사용하면 재료비의 상승을 초래하는 문제가 있다.

US 9,634,549 B2(이하, 특허문헌 1)에는 이중 상 자기 컴포넌트 및 이의 제조방법(DUAL PHASE MAGNETIC MATERIAL COMPONENT AND METHOD OF FORMING)이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 자기 컴포넌트 제조방법에 따르면, 질소 정지 물질을 사용하여 성분의 표면 부분의 미리 선택된 부분을 기계적으로 마스킹하고 약 900 ℃ 이상의 온도에서 질소가 풍부한 분위기에서 성분을 열처리하여 자성 합금에서 제 1 및 제 2 영역을 혼합하여 형성한다.

그러나, 특허문헌 1은 자기 컴포넌트를 형성하기 위해 전기강판 외에 질소 화학물질이 추가로 필요하여 재료비가 상승하는 문제점이 있다.

또한, 특허문헌 1은 아직 보편화되지 않은 국부적인 열처리 기술이 필요하여, 제조원가가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 재료비 및 제조원가를 최소화하면서 고속 회전 시 로터코어의 변형을 방지할 수 있는 로터 및 이를 구비한 전동기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 로터는, 영구자석이 매입 설치된 로터코어를 포함하고, 상기 로터코어는, 코어 바디; 상기 영구자석을 수용하는 자석수용홀을 내부에 구비하고, 상기 코어 바디에 장착되는 분할코어를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 영구자석은 상기 로터코어의 내부에 원주방향을 따라 복수로 이격되게 배치되고, 상기 복수의 영구자석은 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 대칭되게 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 영구자석은 상기 로터코어의 원주방향을 따라 서로 쌍을 이루며 복수로 설치되고, 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 복수의 영구자석 각각은, 상기 영구자석의 일측 단부가 상기 분할코어의 무게중심과 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선과 인접하게 배치되고, 상기 영구자석의 타측 단부가 상기 코어 바디의 외주부와 경계를 이루는 상기 분할코어의 측면과 외주에 인접하게 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 복수로 상기 로터코어의 원주방향으로 이격되게 배치되고, 상기 코어 바디는, 상기 로터코어의 반경방향 외측으로 개방되고, 상기 복수의 분할코어를 각각 수용하도록 상기 로터코어의 반경방향 내측으로 함몰되게 형성되는 복수의 코어수용홈을 구비할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 항복 강도가 상기 코어 바디의 전기강판에 비해 더 높은 고강도 전기강판으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 영구자석은 상기 분할코어의 내부에 원주방향으로 복수로 이격 배치되고, 상기 복수의 영구자석 각각은, 상기 분할코어의 무게중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 경사지게 배치되고, 상기 분할코어는, 상기 반경방향 중심선을 가로지르는 방향으로 연장되어, 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 내측 단부를 연결하는 제1브리지부; 및 상기 코어 바디의 외주와 경계를 이루는 상기 분할코어의 외주면 및 측면과 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 외측 단부를 연결하는 제2브리지부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어의 반경방향 측면에 반경방향 이동방지돌기 또는 반경방향 이동방지홈이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 코어 바디는, 상기 분할코어를 수용하는 코어수용홈; 및 상기 코어수용홈의 반경방향 측면에 상기 반경방향 이동방지돌기 또는 상기 반경방향 이동방지홈과 각각 대응되게 형성되는 반경방향 이동방지홈 또는 반경방향 이동방지돌기를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 코어 바디와 상기 분할코어 사이에 기설정된 간극이 형성되고, 상기 간극에 접착제가 충전되어, 상기 분할코어가 상기 코어 바디에 결합될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 상기 로터코어의 원주를 따라 등간격으로 복수로 이격되게 배치되고, 상기 코어 바디는, 원형의 링 형태로 형성되는 베이스; 상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및 상기 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 전동기는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되는 스테이터; 및 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하게 설치되는 로터; 상기 로터는, 영구자석이 매입 설치된 복수의 분할코어를 구비하는 로터코어를 포함하고, 상기 로터코어는, 원형의 링 형태로 형성되는 베이스; 상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및 상기 복수의 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 전동기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 상기 로터코어 대비 이종재질로 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판일 수 있다.

본 발명의 전동기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 영구자석은 상기 분할코어의 내부에 원주방향으로 복수로 이격 배치되고, 상기 복수의 영구자석 각각은, 상기 분할코어의 무게중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 경사지게 배치되고, 상기 분할코어는, 상기 반경방향 중심선을 가로지르는 방향으로 연장되어, 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 내측 단부를 연결하는 제1브리지부; 상기 티스부의 외주와 경계를 이루는 상기 분할코어의 외주면과 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 외측 단부를 연결하는 제2브리지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 전동기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어의 반경방향 측면과 상기 티스부의 반경방향 측면 각각에 반경방향 이동방지 돌기 또는 반경방향 이동방지홈이 형성되어 서로 결합될 수 있다.

본 발명의 전동기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지홈은 상기 로터코어의 축방향으로 연장될 수 있다.

본 발명의 릴럭턴스 전동기에 적용되는 릴럭턴스 로터는, 공기로 채워진 복수의 플럭스배리어를 구비하는 릴럭턴스 로터코어를 포함하고, 상기 릴럭턴스 로터코어는, 코어 바디; 상기 복수의 플럭스배리어가 내부에 형성되고, 상기 코어 바디에 원주방향으로 이격되게 장착되는 복수의 분할코어를 포함할 수 있다.

본 발명의 릴럭턴스 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 플럭스배리어는 상기 릴럭턴스 로터코어의 반경방향으로 중첩되며 이격 배치되고, 상기 릴럭턴스 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 대칭되게 형성될 수 있다.

본 발명의 릴럭턴스 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 코어 바디는, 원형의 링 형태로 형성되는 베이스; 상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및 상기 복수의 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함하고, 상기 릴럭턴스 로터코어는, 상기 분할코어의 반경방향 측면과 상기 티스부의 반경방향 측면 사이에 서로 형합되게 형성되는 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지 홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 릴럭턴스 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 상기 코어 바디에 비해 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판으로 형성될 수 있다.

본 발명의 유도전동기에 적용되는 유도 로터는, 복수의 도체바를 내부에 구비하는 유도 로터코어를 포함하고, 상기 유도 로터코어는, 코어 바디; 및 상기 코어 바디를 감싸도록 원형의 링 형태로 형성되고, 상기 복수의 도체바를 각각 수용하도록 원주방향으로 이격되게 형성되는 복수의 슬롯을 구비하는 분할코어를 포함할 수 있다.

본 발명의 유도 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 도체바는 구리 또는 알루미늄을 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 유도 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 원주방향을 따라 등간격으로 복수로 분할되고, 상기 분할된 복수의 분할코어의 측면 사이에 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지 홈이 서로 형합되게 형성될 수 있다.

본 발명의 유도 로터와 관련된 일 예에 따르면, 상기 분할코어는 상기 코어 바디에 비해 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 로터 및 이를 구비한 전동기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첫째, 고속회전 시 원심력에 의해 응력이 집중되어 강성이 취약한 로터코어의 일부를 분할하여 분할코어로 형성하고, 분할코어는 일반 전기강판보다 항복강도가 기설정된 크기 이상 높은 고강도 전기강판으로 형성됨으로, 로터코어에 응력을 증가시키지 않으면서 로터코어의 변형을 최소화할 수 있다.

예를 들면, 매입형 영구자석 전동기의 경우에 분할코어는 로터코어의 내부에 영구자석을 수용하는 자석수용홀을 내부에 구비하며 상기 자석수용홀을 감싸며 지지하고, 분할코어(고강도 전기강판)와 코어 바디(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고 자석수용홀의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

또한, 릴럭턴스 전동기의 경우에 분할코어는 릴럭턴스 로터코어의 내부에 공기층을 형성하는 플럭스배리어를 내부에 구비하며 상기 플럭스배리어를 감싸며 지지하고, 분할코어(고강도 전기강판)와 코어 바디(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고, 플럭스배리어의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

아울러, 유도전동기의 경우에 분할코어는 유도 로터코어의 내부에 구리 또는 알루미늄로 형성된 도체바를 수용하는 슬롯을 내부에 구비하며 상기 도체바를 감싸며 지지하고, 분할코어(고강도 전기강판)와 코어 바디(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고, 플럭스배리어의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

둘째, 분할코어는 복수의 자석수용홀의 내측 단부 사이에 형성되는 제1브리지부와 자석수용홀의 외측 단부 및 분할코어의 외주 사이에 형성되는 제2브리지부를 분할코어 자신과 동일한 고강도 전기강판으로 형성하여 강성을 높임으로, 브리지부의 길이(두께)를 작게 할 수 있어서, 브리지부를 통해 흐르는 누설자속을 저감할 수 있다.

셋째, 분할코어와 코어 바디의 경계면에 반경방향 이동방지돌기 및 반경방향 이동방지홈이 각각 서로 형합되게 형성됨으로써, 분할코어가 코어 바디의 코어수용홈에서 반경방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 분할코어와 코어 바디 사이에 형성된 틈새로 접착제를 주입하고, 분할코어 및 코어 바디 사이에 형성되는 반경방향 이동방지돌기 및 이동방지홈은 서로 암수 형태로 결합되며 분할코어와 코어 바디 사이의 접촉면적을 확장하여 분할코어와 로터코어 사이에 결합력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영구자석 전동기의 일예를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에서 로터코어에 분할코어가 장착된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2에서 III를 확대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴럭턴스 전동기의 로터를 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4에서 V를 확대하여 분할코어를 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유도 로터를 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 6에서 VII를 확대하여 분할코어를 보여주는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 영구자석(126) 전동기의 일예를 보여주는 개념도이다.

도 2는 도 1에서 로터코어(121)에 분할코어(124)가 장착된 모습을 보여주는 개념도이다.

도 3은 도 2에서 III를 확대한 확대도이다.

본 발명에 따른 전동기는 하우징(100), 스테이터(110), 로터(120) 및 회전축(104)을 포함한다.

하우징(100)은 원통형으로 형성될 수 있다.

하우징(100)의 내부에 수용공간이 형성되어 있다. 하우징(100)의 수용공간에 스테이터(110)와 로터(120)가 수용될 수 있다.

하우징(100)의 수용공간에 스테이터(110)와 로터(120)를 수용하기 위해 하우징(100)의 양단부 중 일단부가 개방되거나 하우징(100)의 양단부가 개방될 수 있다. 본 실시예에서는 하우징(100)의 양단부가 개방된 모습을 보여준다.

하우징(100)의 양단부 각각에 엔드커버(101)가 장착될 수 있다.

복수의 엔드커버(101)는 하우징(100)의 양단부를 각각 덮도록 구성된다. 엔드커버(101)는 볼트 등과 같은 체결부재에 의해 하우징(100)에 체결될 수 있다.

스테이터(110)는 스테이터 코어(111)와 스테이터 코일(112)을 포함하여 구성될 수 있다.

스테이터 코어(111)는 원통형으로 형성될 수 있다. 스테이터 코어(111)는 하우징(100)의 내주면에서 축방향으로 압입 결합되거나 슬라이드 결합될 수 있다.

스테이터 코어(111)는 로터수용공, 복수의 슬롯과 복수의 티스를 구비한다.

로터수용공은 스테이터 코어(111)의 중심에서 축방향을 따라 관통되게 형성된다. 복수의 슬롯과 복수의 티스는 로터수용공의 외측 둘레를 따라 원주방향으로 교호적으로 배치된다.

복수의 슬롯은 스테이터 코어(111)의 내측에 축방향으로 관통되게 형성된다.

스테이터 코일(112)은 복수의 슬롯을 통해 스테이터 코어(111)에 권선된다.

코일에 전원이 인가됨에 따라 스테이터 코일(112)의 주변에 자기장이 발생할 수 있다.

회전축(104)의 일단부는 엔드커버(101)를 관통하도록 구성되고, 회전축(104)의 타단부는 다른 엔드커버(101)를 관통하도록 구성된다. 하지만, 회전축(104)의 양단부 중 어느 일단부는 엔드커버(101)를 관통하지 않고 엔드커버(101)의 내측에 수용되게 구성될 수 있다.

엔드커버(101)의 내측에 베어링 수용부(103)가 수용공간을 향해 돌출되게 형성될 수 있다. 베어링 수용부(103)에 베어링(102)이 삽입 결합될 수 있다.

회전축(104)의 양단부는 베어링(102)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

로터(120)는 로터수용공을 통해 스테이터(110)의 내측에 삽입되어 스테이터(110)의 내주면과 공극을 두고 수용되게 배치될 수 있다.

로터(120)는 스테이터(110)에 대하여 회전 가능하도록 회전축(104)에 장착된다. 로터(120)는 회전축(104)과 함께 회전 가능하게 구성된다.

로터(120)가 회전축(104)에서 축방향으로 이동하는 것을 방지하기 위해 회전축(104)의 일측에 돌출부(1041)가 형성될 수 잇다. 또한 회전축(104)의 타측에 로크너트(1042)가 체결되어, 로터(120)의 축방향 이동을 방지할 수 있다.

로터(120)는 로터코어(121), 복수의 영구자석(126) 및 엔드링(122)을 포함하여 구성될 수 있다.

로터코어(121)는 원통형으로 형성된다. 로터코어(121)는 복수의 전기강판을 축방향으로 적층하여 구성될 수 있다.

로터코어(121)는 코어 바디(123)와 복수의 분할코어(124)를 포함하여 구성될 수 있다.

코어 바디(123)는 일반 전기강판을 축방향으로 적층하여 구성될 수 있다.

코어 바디(123)는 베이스(1231), 복수의 티스부(1232), 복수의 코어수용홈(1233)을 포함한다.

베이스(1231)는 원형의 링 형태로 형성될 수 있다. 베이스(1231)의 내측에 축수용공이 형성된다.

복수의 티스부(1232)는 베이스(1231)에서 반경방향 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 티스부(1232)는 베이스(1231)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

티스부(1232)의 외주면은 원호 형상의 곡면 형태로 형성될 수 있다. 티스부(1232)의 반경방향 측면은 반경방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

복수의 티스부(1232)의 외주면의 호의 길이는 티스부(1232)의 내주부의 원주방향 폭 보다 더 길게 형성될 수 있다.

복수의 코어수용홈(1233)은 복수의 티스부(1232) 사이에 형성된다. 복수의 코어수용홈(1233)은 코어 바디(123)의 외주면에서 반경방향 내측으로 함몰되게 형성될 수 있다.

코어수용홈(1233)은 분할코어(124)를 수용하도록 이루어진다. 코어수용홈(1233)은 반경방향 외측으로 개방되게 형성될 수 있다.

코어수용홈(1233)은 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 코어수용홈(1233)은 코어 바디(123)의 축방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

코어수용홈(1233)의 외주 개방측의 호의 길이는 티스부(1232)의 외주면의 호의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.

코어수용홈(1233)의 외주 개방측의 호의 길이는 코어 바디(123)의 원주방향으로 서로 인접한 두 티스부(1232)의 외주 단부 사이의 호의 길이를 의미한다.

코어수용홈(1233)의 외주 개방측의 호의 길이는 코어수용홈(1233)의 내주면의 호의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.

코어수용홈(1233)의 반경방향 측면은 티스부(1232)의 반경방향 측면을 공유할 수 있다.

복수의 분할코어(124)는 코어 바디(123)의 외측 둘레를 따라 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

복수의 분할코어(124)는 코어수용홈(1233)을 통해 코어 바디(123)의 내측에 수용될 수 있다. 복수의 분할코어(124)는 코어 바디(123)에 장착될 수 있다.

분할코어(124)는 부채꼴 형태로 형성될 수 있다. 분할코어(124)는 베이스(1231)의 축방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.

분할코어(124)의 외주면은 코어수용홈(1233)의 외주 개방측 호의 길이와 대응되게 형성될 수 있다.

분할코어(124)의 내주면은 코어수용홈(1233)의 내주면의 호의 길이와 대응되게 형성될 수 있다.

분할코어(124)의 반경방향 측면은 티스부(1232)의 반경방향 측면과 마주보게 형성된다.

분할코어(124)의 내주면과 베이스(1231)의 외주면 사이에 간극이 형성될 수 있다. 분할코어(124)의 반경방향 측면과 티스부(1232)의 반경방향 측면 사이에 간극이 형성될 수 있다.

상기 간극을 통해 접착제가 주입되어, 코어 바디(123)의 내측에 장착된 분할코어(124)를 코어 바디(123)에 고정할 수 있다.

분할코어(124)와 코어 바디(123) 사이의 간극은 1mm 이상 형성될 수 있다. 만약 분할코어(124)와 코어 바디(123) 사이의 간극이 너무 지나치게 좁으면 접착제가 간극 깊숙이 주입되기가 어려운 문제가 있기 때문에, 상기 간극은 1mm 이상 형성되는 것이 바람직하다.

분할코어(124)의 내부에 복수의 영구자석(126)이 매입 설치될 수 있다.

복수의 영구자석(126)은 분할코어(124)의 반경방향 중심선(225)을 중심으로 좌우 양측에 각각 하나씩 배치될 수 있다.

반경방향 중심선(225)은 로터코어(121)의 중심과 분할코어(124)의 무게중심을 반경방향으로 지나는 선을 의미한다.

복수의 영구자석(126)은 반경방향 중심선(225)을 중심으로 서로 쌍을 이루며 대칭되게 배치될 수 있다.

영구자석(126)은 두께(세로)보다 폭(가로)이 넓은 직사각형 단면 형상을 가질 수 있다. 영구자석(126)은 축방향 길이가 폭에 비해 긴 판 형태로 형성될 수 있다.

서로 쌍을 이루는 복수의 영구자석(126)은 반경방향 중심선(225)에 대하여 기설정된 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

영구자석(126)의 일단부는 반경방향 중심선(225)과 기설정된 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다. 영구자석(126)의 타단부는 분할코어(124)의 외주면 및 반경방향 측면과 기설정된 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다.

서로 쌍을 이루는 복수의 영구자석(126)의 일단부 사이에 제1브리지부(1251)가 형성될 수 있다.

서로 쌍을 이루는 복수의 영구자석(126)의 타단부와 분할코어(124)의 외주면 사이에 그리고 상기 복수의 영구자석(126)의 타단부와 분할코어(124)의 반경방향 측면 사이에 제2브리지부(1252)가 형성될 수 있다.

분할코어(124)의 내부에 복수의 자석수용홀(1241)이 형성된다. 복수의 자석수용홀(1241)은 영구자석(126)을 수용하도록 이루어진다.

복수의 자석수용홀(1241)은 직사각형 단면 형상을 포함할 수 있다. 복수의 자석수용홀(1241)은 영구자석(126)의 크기와 대응되게 형성될 수 있다.

자석수용홀(1241)의 양단부에 보조홀(1242)이 반원형 형태로 더 형성될 수 있다. 보조홀(1242)은 접착제를 주입하여 영구자석(126)과 분할코어(124) 사이로 이동할 수 있는 통로를 제공한다.

복수의 자석수용홀(1241)은 반경방향 중심선(225)을 중심으로 좌우 양측에 배치될 수 있다. 복수의 자석수용홀(1241)은 반경방향 중심선(225)을 중심으로 서로 쌍을 이루며 대칭되게 배치될 수 있다.

복수의 자석수용홀(1241)은 반경방향 중심선(225)에 대하여 기설정된 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

자석수용홀(1241)의 일단부는 반경방향 중심선(225)과 기설정된 간격을 두고 인접하게 형성될 수 있다. 자석수용홀(1241)의 일단부에 형성된 보조홀(1242)은 반경방향 중심선(225)과 인접하게 이격 배치될 수 있다.

자석수용홀(1241)의 타단부는 분할코어(124)의 외주면과 기설정된 간격을 두고 인접하게 형성될 수 있다. 자석수용홀(1241)의 타단부에 형성된 보조홀(1242)은 반경방향 중신선과 인접하게 이격 배치될 수 있다.

제1브리지부(1251)는 서로 쌍을 이루는 복수의 자석수용홀(1241)의 일단부 사이에 형성될 수 있다.

제2브리지부(1252)는 서로 쌍을 이루는 복수의 자석수용홀(1241)의 타단부와 분할코어(124)의 외주면 사이에 형성될 수 있다.

제1브리지부(1251)와 제2브리지부(1252)는 회전축(104)을 중심으로 회전하는 분할코어(124)의 고속 회전 시 원심력을 받는 영구자석(126)을 지지하도록 이루어진다.

제1브리지부(1251)와 제2브리지부(1252)는 로터코어(121)의 고속 회전 시 영구자석(126)의 원심력에 저항하도록 이루어진다.

복수의 분할코어(124)는 코어 바디(123) 대비 이종 재질로 형성될 수 있다. 복수의 분할코어(124)는 고강도 전기강판으로 형성될 수 있다. 복수의 분할코어(124)는 고강도 전기강판을 축방향으로 적층하여 구성될 수 있다.

고강도 전기강판이란 항복강도가 일반 전기강판 대비 150MPa 이상 더 높은 전기강판을 의미한다.

분할코어(124)는 고강도 전기강판으로 형성됨으로써 다음과 같은 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 고강도 전기강판은 일반 전기강판보다 강성이 크다. 로터(120)의 고속 회전 시 분할코어(124)는 증가된 원심력에 견딜 수 있다. 로터코어(121)의 변형을 최소화할 수 있다.

둘째, 분할코어(124)의 내부에 일체로 형성된 제1브리지부(1251)와 제2브리지부(1252)는 고강도 전기강판으로 강성이 증가됨으로써, 제1 및 제2브리지부(1252)의 길이 또는 폭이 줄어들 수 있다. 제1브리지부(1251) 및 제2브리지부(1252)의 길이가 줄어들면, 영구자석(126)의 양단부에서 발생하는 누설자속을 저감할 수 있다.

한편, 일반 전기강판은 고강도 전기강판에 비해 강성이 약하나 자속이 잘 흐르는 성질이 있다.

반면에, 고강도 전기강판은 일반 전기강판에 비해 강성이 강하지만, 자속흐름성이 일반 전기강판에 비해 약하다.

따라서, 로터코어(121)의 고속 회전 시 응력이 집중되는 제1 및 제2브리지부(1252)를 포함하는 분할코어(124)는 고강도 전기강판으로 형성하되, 분할코어(124)의 크기를 축소함으로써 자속의 흐름을 향상시키는 것이 바람직하다.

셋째, 서로 쌍을 이루는 복수의 영구자석(126)의 내측 단부 사이를 연결하는 제1브리지부(1251)의 길이가 감소하면 분할코어(124)의 크기를 소형화할 수 있다. 또한, 분할코어(124)의 외주면과 영구자석(126)의 외측 단부를 연결하는 제2브리지부(1252)의 길이가 감소하면 분할코어(124)의 크기를 줄일 수 있다.

따라서, 응력집중을 받는 제1브리지부(1251)와 제2브리지부(1252)의 길이를 축소하여도, 로터(120)의 고속회전 시 응력을 증가시키지 않으면서 분할코어(124)의 크기를 축소할 수 있고 누설자속을 저감할 수 있다.

본 발명에서 분할코어(124)의 조립 시 본딩 이외의 다른 재질은 추가되지 않는다.

본 발명에서 분할코어(124)의 조립 공정 이외에 열처리 공정이 추가되지 않는다.

분할코어(124)와 로터코어(121) 사이의 결합력을 높이기 위해 돌기 및 홈 구조가 추가될 수 있다.

분할코어(124)의 반경방향 측면에 반경방향 이동방지홈(1282)이 형성될 수 있다. 반경방향 이동방지홈(1282)은 반원형, 사각형, 삼각형, 타원형, 사다리꼴 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 반경방향 이동방지홈(1282)이 반원형으로 형성된 모습을 보여준다.

반경방향 이동방지홈(1282)은 분할코어(124)의 축방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

티스부(1232)의 반경방향 측면에 반경방향 이동방지돌기(1281)가 형성될 수 있다. 반경방향 이동방지돌기(1281)는 반경방향 이동방지홈(1282)과 마주보는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

반경방향 이동방지돌기(1281)는 반경방향 이동방지홈(1282)과 서로 대응되는 크기와 형상으로 형성되어 서로 형합될 수 있다. 형합이란 형상에 따라 서로 맞물리게 결합됨을 의미한다.

반경방향 이동방지홈(1282)은 분할코어(124)에 형성되고, 반경방향 이동방지돌기(1281)는 티스부(1232)에 형성되는 것으로 설명되었지만, 그 반대로 반경방향 이동방지돌기(1281)가 분할코어(124)에 형성되고, 반경방향 이동방지홈(1282)이 티스부(1232)에 형성되는 것도 가능하다.

반경방향 이동방지홈(1282)과 반경방향 이동방지돌기(1281)는 분할코어(124)가 코어수용홈(1233)에 수용된 상태에서 로터코어(121)의 반경방향 외측으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

분할코어(124)가 코어 바디(123)에 조립하기 위해서는 코어수용홈(1233)에 축방향으로 삽입되고, 분할코어(124)와 코어수용홈(1233) 사이의 간극을 통해 접착제(예, 본드)가 주입되어 분할코어(124)가 코어 바디(123)에 고정될 수 있다.

본 발명의 로터코어(121) 구조는 프로그래시브 금형(Progressive Die)을 이용하여 스테이터 코어(111)와 로터(120) 코어를 한 공정 라인에서 타발할 경우에 적용될 수 있다.

분할코어(124)와 코어 바디(123)의 조립 공정은 영구자석(126)을 분할코어(124)의 내부에 삽입 후 분할코어(124)를 코어 바디(123)에 조립하거나, 분할코어(124)를 코어 바디(123)에 선조립 후 영구자석(126)을 분할코어(124)의 내부에 삽입하는 것이 모두 가능하다.

분할코어(124)의 조립 구조에 의하면, 코어 바디(123)의 반경방향 이동방지돌기(1281)와 분할코어(124)의 반경방향 이동방지홈(1282)을 이용하여 분할코어(124)와 코어 바디(123) 사이에 접착제를 도포하여 조립함으로써 결합력을 높일 수 있다.

분할코어(124)는 영구자석(126) 조립 시 사용되는 접착제와 동일한 재질의 접착제를 사용하여 조립될 수 있다.

상술한 실시예는 영구자석(126)을 포함하는 매입형 영구자석(126) 전동기를 예로 들어 설명된 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴럭턴스 전동기의 로터(220)를 보여주는 개념도이다.

도 5는 도 4에서 V를 확대하여 분할코어(223)를 보여주는 개념도이다.

릴럭턴스 로터(220)는 릴럭턴스 전동기에 적용되는 로터(220)다.

릴럭턴스 전동기는 로터(220)의 회전에 따른 자기저항의 변화에 의해 회전력을 생성하는 전동기이다.

릴럭턴스 전동기는 코일이 권선되는 스테이터(110)와, 스테이터(110)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 릴럭턴스 로터(220)를 포함하여 구성된다.

릴럭턴스 로터(220)는 릴럭턴스 로터코어(221)와 복수의 플럭스배리어(224)를 포함한다.

릴릭턴스 로터코어(221)는 원통형으로 형성될 수 있다.

릴럭턴스 로터코어(221)는 코어 바디(222)와 복수의 분할코어(223)를 포함한다.

코어 바디(222)는 베이스(2221), 복수의 티스부(2222) 및 복수의 코어수용홈(2223)을 포함한다.

베이스(2221)는 사각형 형태로 형성될 수 있다. 베이스(2221)는 축방향으로 길게 연장될 수 있다.

베이스(2221)의 내부에 축수용공이 축방향으로 관통되게 형성될 수 잇다. 축수용공은 원통형으로 형성될 수 있다.

복수의 티스부(2222) 각각은 베이스(2221)의 모서리부에서 반경방향 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 티스부(2222)는 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 티스부(2222)는 로터코어(121)의 축방향으로 길게 연장될 수 있다.

복수의 코어수용홈(2223)은 분할코어(223)를 수용하도록 이루어진다.

복수의 코어수용홈(2223)과 복수의 티스부(2222)는 코어 바디(222)의 둘레를 따라 원주방향으로 교호적으로 이격 배치될 수 있다.

복수의 코어수용홈(2223)은 분할코어(223)의 형상 및 크기에 대응되게 형성될 수 있다.

복수의 코어수용홈(2223)은 4개로 형성될 수 있다.

코어수용홈(2223)은 부채꼴 형태로 형성될 수 있다. 코어수용홈(2223)은 2개의 반경방향 측면, 내측 저면, 외측 개방부를 포함하여 형성될 수 있다.

코어수용홈(2223)의 반경방향 측면은 티스부(2222)의 반경방향 측면을 공유할 수 있다.

도 4를 참고하면, 코어수용홈(2223)의 반경방향 측면은 반경방향으로 연장되는 평면으로 형성된다. 코어수용홈(2223)의 반경방향 측면은 원주방향으로 서로 이격된다.

코어수용홈(2223)의 내측 저면은 반경방향 측면의 내측단을 연결하도록 형성되는 평면으로 형성될 수 있다.

코어수용홈(2223)의 외측 개방부는 코어수용홈(2223)의 내측 저면에서 반경방향 외측으로 개방되게 형성된다.

분할코어(223)는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 분할코어(223)는 코어 바디(222)에 원주방향으로 등간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 분할코어(223)는 코어수용홈(2223)에 수용되어 코어 바디(222)에 장착된다.

분할코어(223)는 고강도 전기강판을 축방향으로 적층하여 형성될 수 있다. 코어 바디(222)는 일반 전기강판을 축방향으로 적층하여 형성될 수 있다. 고강도 전기강판이란 일반 전기강판에 비해 항복강도가 150MPa 이상 큰 전기강판을 의미한다.

분할코어(223)는 외주면, 내측면, 2개의 반경방향 측면을 포함한다. 분할코어(223)의 외주면은 원호 형상의 곡면으로 형성될 수 있다.

분할코어(223)의 내측면은 반경방향 중심선(225)과 수직방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 반경방향 중심선(225)은 로터코어(121)의 중심과 분할코어(223)의 무게중심을 반경방향으로 지나는 선을 의미한다.

분할코어(223)의 반경방향 측면은 분할코어(223)의 원주방향으로 서로 반대방향을 향하여 이격되며 반경방향의 평면으로 형성될 수 있다.

복수의 분할코어(223)는 4개로 구비될 수 있다. 복수의 분할코어(223) 각각은 복수의 플럭스배리어(224)를 구비하여, 하나의 자극(N극 또는 S극)을 형성할 수 있다.

복수의 플럭스배리어(224) 각각은 내부에 공기로 채워진 공기층을 형성할 수 있다.

플럭스배리어(224)는 공기층만으로 형성될 수 있다.

복수의 플럭스배리어(224)는 반경방향 중심선(225)을 중심으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다.

복수의 플럭스배리어(224)는 자극 별로 한 세트를 이루며 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 3개의 플럭스배리어(224)가 한 세트를 이룰 수 있다.

한 세트의 플럭스배리어(224)는 반경방향 중심선(225)을 따라 서로 이격되며 반경방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.

플럭스배리어(224)는 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 중 하나 또는 둘이상의 형태를 조합하여 형성될 수 있다.

플럭스배리어(224)는 분할코어(223)의 축방향(적층방향 또는 길이방향)을 따라 관통되게 형성될 수 있다.

복수의 플럭스배리어(224) 각각은 복수의 제1플럭스배리어부(2241)와 제2플럭스배리어부(2242)를 포함한다.

복수의 제1플럭스배리어부(2241) 각각은 반경방향 측면과 평행하게 연장될 수 있다.

제2플럭스배리어부(2242) 각각은 원주방향으로 이격된 두 제1플럭스배리어부(2241)의 내측 단부를 연결하도록 이루어진다.

제2플럭스배리어부(2242)는 분할코어(223)의 내측면과 평행하게 연장될 수 있다.

제1플럭스배리어부(2241)와 제2플럭스배리어부(2242)는 서로 연통되게 연결된다.

한 세트를 이루는 복수의 플럭스배리어(224) 중 반경방향으로 가장 외측에 배치되는 플럭스배리어(224)는 제1플럭스배리어부(2241)만을 구비할 수 있다.

복수의 제1플럭스배리어부(2241) 각각은 반경방향 중심선(225)에 대하여 수직하게 연장될 수 있다.

복수의 제2플럭스배리어부(2242) 각각은 반경방향 중심선(225)과 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 제2플럭스배리어부(2242)는 반경방향 중심을 중심으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

분할코어(223)가 코어수용홈(2223)에서 반경방향 외측으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 분할코어(223)의 반경방향 측면과 티스부(2222) 사이에 반경방향 이동방지홈(2262) 및 반경방향 이동방지돌기(2261)가 서로 형합되게 구비될 수 있다.

기타구성요소는 상술한 제1실시예와 동일 내지 유사하므로, 중복된 설명을 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유도 로터(320)를 보여주는 개념도이다.

도 7은 도 6에서 VII를 확대하여 분할코어(323)를 보여주는 개념도이다.

유도 로터(320)는 유도전동기에 적용되는 로터를 의미한다.

유도전동기는 교류전동기의 대표적인 예로서, 스테이터(110)가 만드는 회전자계에 의해 로터(320)에 유도전류가 발생하고, 미끄러짐에 대응한 회전토크가 발생하는 전동기이다.

유도전동기는 코일이 권선되는 스테이터(110)와, 스테이터(110)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 유도 로터(320)를 포함하여 구성된다.

유도 로터코어(321)는 코어 바디(322)와 복수의 분할코어(323)를 포함한다.

코어 바디(322)는 원통형으로 형성될 수 있다. 코어 바디(322)의 내부에 축수용공이 형성된다. 축수용공은 원통형으로 축방향을 따라 관통되게 형성된다.

코어 바디(322)는 복수의 일반 전기강판을 축방향으로 적층하여 형성될 수 있다.

복수의 분할코어(323)는 제1분할코어(323) 내지 제N분할코어(323)를 포함한다.

N은 2이상의 자연수이다. N은 짝수일 수 있다. 제1분할코어(323) 내지 제N분할코어(323)는 하나의 원주 또는 원통을 원주방향을 따라 N등분으로 분할될 수 있다.

제1분할코어(323) 내지 제N분할코어(323)는 하나의 원통을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 제1분할코어(323) 내지 제4분할코어(323)로 구성된 모습을 보여준다.

제1분할코어(323) 내지 제4분할코어(323) 각각은 4분원(90도씩 분할)으로 형성될 수 있다.

제1분할코어(323) 내지 제4분할코어(323)는 원주방향을 따라 순서대로 연속해서 배치될 수 있다.

복수의 분할코어(323) 각각은 고강도 전기강판을 축방향으로 적층하여 형성될 수 있다.

분할코어(323)의 내부에 복수의 슬롯(3234)이 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 슬롯(3234) 각각은 단면 형상이 폐루프(Closed loop) 형태로 형성될 수 있다. 복수의 슬롯(3234) 각각은 분할코어(323)의 축방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

복수의 슬롯(3234) 각각은 외주부, 내주부, 복수의 반경방향 측면을 포함한다.

슬롯(3234)의 외주부와 내주부는 반경방향으로 마주보게 형성된다. 슬롯(3234)의 외주부와 내주부 각각은 원호 형상을 갖는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 슬롯(3234)의 외주부는 슬롯(3234)의 내주부보다 호의 길이가 더 길게 형성된다.

슬롯(3234)의 반경방향 측면은 원주방향으로 서로 마주보게 형성된다. 슬롯(3234)의 반경방향 측면은 슬롯(3234)의 외주부와 내주부 각각의 일단 사이에서 반경방향으로 연장되어 상기 외주부와 내주부를 연결하도록 이루어진다.

슬롯(3234)의 반경방향 측면 사이의 폭은 슬롯(3234)의 내주부에서 외주부로 갈수록 점차 증가하도록 형성된다.

분할코어(323)는 이너 림(3231; Inner Rim), 아우터 림(3232), 복수의 티스부(2222; teeth portion)를 포함한다.

이너 림(3231)은 분할코어(323)의 내측에 링 형태로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 이너 림(3231)은 4분원의 원호 형상으로 형성될 수 있다.

아우터 림(3232)은 분할코어(323)의 외측에 링 형태로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 아우터 림(3232)은 4분원의 원호 형상으로 형성될 수 있다.

이너 림(3231)의 반경방향 폭은 아우터 림(3232)의 반경방향 폭보다 더 넓게 형성된다.

복수의 티스부(3233) 각각은 이너 림(3231)에서 아우터 림(3232)을 향해 반경방향으로 연장되어, 아우터 림(3232)과 이너 림(3231)을 연결한다.

복수의 티스부(3233)와 복수의 슬롯(3234) 각각은 분할코어(323)의 원주방향으로 교대로 배치된다. 복수의 티스부(3233)는 원주방"?향으?* 이격된 복수의 슬롯(3234)을 연결할 수도 있다.

복수의 슬롯(3234)에 도체바(3235)가 충전될 수 있다. 도체바(3235)는 구리 또는 알루미늄을 포함한다.

복수의 분할코어(323)는 코어 바디(322)의 외주면에 장착된다.

복수의 분할코어(323)의 내주면과 코어 바디(322)의 외주면 사이에 형성된 틈새를 통해 접착제가 주입되어 본딩됨으로 서로 고정될 수 있다.

복수의 분할코어(323) 사이의 경계면에 반경방향 이동방지돌기(3241)와 반경방향 이동방지홈(3242)이 형성될 수 있다.

예를 들면, 제1분할코어(323)의 일측면에 반경방향 이동방지돌기(3241)가 형성되고, 제1분할코어(323)와 인접하는 제2분할코어(323)의 타측면에 반경방향 이동방지홈(3242)이 형성될 수 있다.

제1분할코어(323)의 반경방향 이동방지돌기(3241)와 제1분할코어(323)의 반경방향 이동방지홈(3242)은 원주방향으로 서로 마주하며 형합될 수 있다.

반경방향 이동방지돌기(3241)와 반경방향 이동방지홈(3242)은 분할코어(323)의 양측면(반경방향 측면)에 각각 형성될 수 있다.

복수의 반경방향 이동방지돌기(3241)는 홀수번째 분할코어(323)의 양측면에 형성되고, 복수의 반경방향 이동방지홈(3242)은 짝수번째 분할코어(323)의 양측면에 형성될 수 있다.

원주방향으로 서로 인접하게 배치되는 홀수번째 분할코어(323)의 반경방향 이동방지돌기(3241)와 짝수번째 분할코어(323)의 반경방향 이동방지홈(3242)은 서로 마주하며 형합될 수 있다.

반경방향 이동방지돌기(3241) 및 이동방지홈(3242)은 서로 대응되게 형성될 수 있다.

반경방향 이동방지돌기(3241) 및 이동방지홈(3242)은 반원형, 사각형, 삼각형 및 타원형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

기타구성요소는 전술한 제1실시예와 동일 내지 유사하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 고속회전 시 원심력에 의해 응력이 집중되어 강성이 취약한 로터코어(121,221,321)의 일부를 분할하여 분할코어(124,223,323)로 형성하고, 분할코어(124,223,323)는 일반 전기강판보다 항복강도가 기설정된 크기 이상 높은 고강도 전기강판으로 형성됨으로, 로터코어(121,221,321)에 응력을 증가시키지 않으면서 로터코어(121)의 변형을 최소화할 수 있다.

예를 들면, 매입형 영구자석(126) 전동기의 경우에 분할코어(124)는 로터코어(121)의 내부에 영구자석(126)을 수용하는 자석수용홀(1241)을 내부에 구비하며 상기 자석수용홀(1241)을 감싸며 지지하고, 분할코어(124)(고강도 전기강판)와 코어 바디(123)(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고 자석수용홀(1241)의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

또한, 릴럭턴스 전동기의 경우에 분할코어(223)는 릴럭턴스 로터코어(221)의 내부에 공기층을 형성하는 플럭스배리어(224)를 내부에 구비하며 상기 플럭스배리어(224)를 감싸며 지지하고, 분할코어(223)(고강도 전기강판)와 코어 바디(222)(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고, 플럭스배리어(224)의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

아울러, 유도전동기의 경우에 분할코어(323)는 유도 로터코어(321)의 내부에 구리 또는 알루미늄로 형성된 도체바(3235)를 수용하는 슬롯(3234)을 내부에 구비하며 상기 도체바(3235)를 감싸며 지지하고, 분할코어(323)(고강도 전기강판)와 코어 바디(322)(일반 전기강판)가 서로 이종재질로 형성됨으로써, 고속 회전 시 원심력이 증가하여도 고강도 전기강판에 의해 원심력에 견딜 수 있고, 플럭스배리어(224)의 양단부에 집중적으로 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

또한, 분할코어(124)는 복수의 자석수용홀(1241)의 내측 단부 사이에 형성되는 제1브리지부(1251)와 자석수용홀(1241)의 외측 단부 및 분할코어(124)의 외주 사이에 형성되는 제2브리지부(1252)를 분할코어(124) 자신과 동일한 고강도 전기강판으로 형성하여 강성을 높임으로, 브리지부(125)의 길이(두께)를 작게 할 수 있어서, 브리지부(125)를 통해 흐르는 누설자속을 저감할 수 있다.

뿐만 아니라, 분할코어(124)와 코어 바디(123)의 경계면에 반경방향 이동방지돌기(1281) 및 반경방향 이동방지홈(1282)이 각각 서로 형합되게 형성됨으로써, 분할코어(124)가 코어 바디(123)의 코어수용홈(1233)에서 반경방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

게다가, 분할코어(124)와 코어 바디(123) 사이에 형성된 틈새로 접착제를 주입하고, 분할코어(124) 및 코어 바디(123) 사이에 형성되는 반경방향 이동방지돌기(1281) 및 이동방지홈(1282)은 서로 암수 형태로 결합되며 분할코어(124)와 코어 바디(123) 사이의 접촉면적을 확장하여 분할코어(124)와 로터코어(121) 사이에 결합력을 높일 수 있다.

100 : 하우징 101 : 엔드커버
102 : 베어링 103 : 베어링 수용부
104 : 회전축 1041 : 돌출부
1042 : 로크너트 110 : 스테이터
111 : 스테이터 코어 112 : 스테이터 코일
120 : 로터 121 : 로터코어
122 : 엔드링 123 : 코어 바디
1231 : 베이스 1232 : 티스부
1233 : 코어수용홈 124 : 분할코어
1241 : 자석수용홀 1242 : 보조홀
125 : 브리지부 1251 : 제1브리지부
1252 : 제2브리지부 126 : 영구자석
127 : 반경방향 중심선 1281 : 반경방향 이동방지돌기
1282 : 반경방향 이동방지홈 220 : 릴럭턴스 로터
221 : 릴럭턴스 로터코어 222 : 코어 바디
2221 : 베이스 2222 : 티스부
2223 : 코어수용홈 223 : 분할코어
224 : 플럭스배리어 2241 : 제1플럭스배리어
2242 : 제2플럭스배리어 225 : 반경방향 중심선
2261 : 반경방향 이동방지돌기 2262 : 반경방향 이동방지홈
320 : 유도 로터 321 : 유도 로터코어
322 : 코어 바디 323 : 분할코어
3231 : 이너 림 3232 : 아우터 림
3233 : 티스부 3234 : 슬롯
3235 : 도체바 3241 : 반경방향 이동방지돌기
3242: 반경방향 이동방지홈

Claims (23)

1. 영구자석이 매입 설치된 로터코어를 포함하고,
   상기 로터코어는,
   코어 바디;
   상기 영구자석을 수용하는 자석수용홀을 내부에 구비하고, 상기 코어 바디에 장착되는 분할코어를 포함하는 로터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 로터코어의 내부에 원주방향을 따라 복수로 이격되게 배치되고,
   상기 복수의 영구자석은 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 대칭되게 배치되는 로터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 로터코어의 원주방향을 따라 서로 쌍을 이루며 복수로 설치되고, 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선에 대하여 경사지게 배치되고,
   상기 복수의 영구자석 각각은,
   상기 영구자석의 일측 단부가 상기 분할코어의 무게중심과 상기 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선과 인접하게 배치되고, 상기 영구자석의 타측 단부가 상기 코어 바디의 외주부와 경계를 이루는 상기 분할코어의 측면과 외주에 인접하게 배치되는 로터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 분할코어는 복수로 상기 로터코어의 원주방향으로 이격되게 배치되고,
   상기 코어 바디는,
   상기 로터코어의 반경방향 외측으로 개방되고, 상기 복수의 분할코어를 각각 수용하도록 상기 로터코어의 반경방향 내측으로 함몰되게 형성되는 복수의 코어수용홈을 구비하는 로터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분할코어는 항복 강도가 상기 코어 바디의 전기강판에 비해 더 높은 고강도 전기강판으로 형성되는 로터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 분할코어의 내부에 원주방향으로 복수로 이격 배치되고,
   상기 복수의 영구자석 각각은,
   상기 분할코어의 무게중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 경사지게 배치되고,
   상기 분할코어는,
   상기 반경방향 중심선을 가로지르는 방향으로 연장되어, 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 내측 단부를 연결하는 제1브리지부; 및
   상기 코어 바디의 외주와 경계를 이루는 상기 분할코어의 외주면 및 측면과 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 외측 단부를 연결하는 제2브리지부를 포함하는 로터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 분할코어의 반경방향 측면에 반경방향 이동방지돌기 또는 반경방향 이동방지홈이 형성되는 로터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 코어 바디는,
   상기 분할코어를 수용하는 코어수용홈; 및
   상기 코어수용홈의 반경방향 측면에 상기 반경방향 이동방지돌기 또는 상기 반경방향 이동방지홈과 각각 대응되게 형성되는 반경방향 이동방지홈 또는 반경방향 이동방지돌기를 포함하는 로터.
9. 제1항에 있어서,
   상기 코어 바디와 상기 분할코어 사이에 기설정된 간극이 형성되고, 상기 간극에 접착제가 충전되어, 상기 분할코어가 상기 코어 바디에 결합되는 로터.
10. 제1항에 있어서,
    상기 분할코어는 상기 로터코어의 원주를 따라 등간격으로 복수로 이격되게 배치되고,
    상기 코어 바디는,
    원형의 링 형태로 형성되는 베이스;
    상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및
    상기 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함하는 로터.
11. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되는 스테이터; 및
    상기 스테이터의 내측에 회전 가능하게 설치되는 로터;
    상기 로터는,
    영구자석이 매입 설치된 복수의 분할코어를 구비하는 로터코어를 포함하고,
    상기 로터코어는,
    원형의 링 형태로 형성되는 베이스;
    상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및
    상기 복수의 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함하는 전동기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 분할코어는 상기 로터코어 대비 이종재질로 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판인 것을 특징으로 하는 전동기.
13. 제11항에 있어서,
    상기 영구자석은 상기 분할코어의 내부에 원주방향으로 복수로 이격 배치되고,
    상기 복수의 영구자석 각각은,
    상기 분할코어의 무게중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 양측에 서로 쌍을 이루며 경사지게 배치되고,
    상기 분할코어는,
    상기 반경방향 중심선을 가로지르는 방향으로 연장되어, 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 내측 단부를 연결하는 제1브리지부; 및
    상기 티스부의 외주와 경계를 이루는 상기 분할코어의 외주면과 상기 복수의 영구자석 각각을 수용하는 복수의 자석수용홀 각각의 외측 단부를 연결하는 제2브리지부를 포함하는 전동기.
14. 제11항에 있어서,
    상기 분할코어의 반경방향 측면과 상기 티스부의 반경방향 측면 각각에 반경방향 이동방지 돌기 또는 반경방향 이동방지홈이 형성되어 서로 결합되는 전동기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지홈은 상기 로터코어의 축방향으로 연장되는 전동기.
16. 공기로 채워진 복수의 플럭스배리어를 구비하는 릴럭턴스 로터코어를 포함하고,
    상기 릴럭턴스 로터코어는,
    코어 바디;
    상기 복수의 플럭스배리어가 내부에 형성되고, 상기 코어 바디에 원주방향으로 이격되게 장착되는 복수의 분할코어를 포함하는 릴럭턴스 로터.
17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 플럭스배리어는 상기 릴럭턴스 로터코어의 반경방향으로 중첩되며 이격 배치되고, 상기 릴럭턴스 로터코어의 중심을 반경방향으로 지나는 반경방향 중심선을 중심으로 좌우 대칭되게 형성되는 릴럭턴스 로터.
18. 제16항에 있어서,
    상기 코어 바디는,
    원형의 링 형태로 형성되는 베이스;
    상기 베이스에서 반경방향 외측으로 돌출 형성되는 복수의 티스부; 및
    상기 복수의 분할코어를 수용하며 상기 복수의 티스부 사이에 형성되는 복수의 코어수용홈을 포함하고,
    상기 릴럭턴스 로터코어는, 상기 분할코어의 반경방향 측면과 상기 티스부의 반경방향 측면 사이에 서로 형합되게 형성되는 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지 홈을 포함하는 릴럭턴스 로터.
19. 제16항에 있어서,
    상기 분할코어는 상기 코어 바디에 비해 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판으로 형성되는 릴럭턴스 로터.
20. 복수의 도체바를 내부에 구비하는 유도 로터코어를 포함하고,
    상기 유도 로터코어는,
    코어 바디; 및
    상기 코어 바디를 감싸도록 원형의 링 형태로 형성되고, 상기 복수의 도체바를 각각 수용하도록 원주방향으로 이격되게 형성되는 복수의 슬롯을 구비하는 분할코어를 포함하는 유도 로터.
21. 제20항에 있어서,
    상기 도체바는 구리 또는 알루미늄을 포함하여 형성되는 유도 로터.
22. 제20항에 있어서,
    상기 분할코어는 원주방향을 따라 등간격으로 복수로 분할되고,
    상기 분할된 복수의 분할코어의 측면 사이에 반경방향 이동방지 돌기 및 반경방향 이동방지 홈이 서로 형합되게 형성되는 유도 로터.
23. 제20항에 있어서,
    상기 분할코어는 상기 코어 바디에 비해 항복강도가 150MPa 이상 더 높은 고강도 전기강판으로 형성되는 유도 로터.

Images