KR20220040322A - Axial field flow rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축방향 자속을 이용한 전동기, 발전기 등 축방향 자속 회전기기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotating machine, and more particularly, to an axial magnetic flux rotating machine such as an electric motor or a generator using an axial magnetic flux.
축방향 자속 회전기기는, 자석 또는 코일이 설치된 디스크 형상의 회전자 및 고정자로 구성되어, 회전축의 축방향으로 형성된 자기력 변화에 따라 회전구동되는 전동기 또는 발전하는 발전기를 말한다.The axial magnetic flux rotating device is composed of a disk-shaped rotor and a stator in which magnets or coils are installed, and refers to an electric motor or a generator that is driven to rotate according to a change in magnetic force formed in the axial direction of a rotating shaft.
종래의 축방향 자속 회전기기의 예로서, 특허문헌 1 등이 있다.As an example of the conventional axial magnetic flux rotating machine, there is Patent Document 1 and the like.
특허문헌 1 등에 개시된 바와 같이, 종래의 축방향 자속 회전기기는 코일이 설치된 고정자판과, 영구자석이 설치된 회전자판이 축방향으로 교번하여 설치된다. 축이 회전하는 경우, 회전자판이 축에 고정되며, 고정자판이 하우징에 고정되게 된다. 또한, 회전자판과 고정자판이 효율을 위해서 아주 정밀한 간극을 두고 결합되게 된다. 또한, 마주보는 회전자판 사이에 아주 강력한 인력이 발생하게 된다.As disclosed in Patent Document 1 and the like, in a conventional axial magnetic flux rotating machine, a stator plate provided with a coil and a rotor plate provided with a permanent magnet are installed alternately in the axial direction. When the shaft rotates, the rotor plate is fixed to the shaft, and the stator plate is fixed to the housing. In addition, the rotor plate and the stator plate are coupled with a very precise gap for efficiency. In addition, a very strong attractive force is generated between the opposite rotor plates.
이로 인해서, 장시간 사용시, 고정자를 바라보는 면에 형성된 영구자석과 회전자 프레임과의 결합력이 약해서, 영구자석이 이탈되는 사고가 종종발생한다. 자속 회전기기의 경우, 매우 고속으로 회전하므로, 이러한 영구자석의 이탈은 기기 자체가 완전히 파손되는 문제점이 있다. For this reason, when used for a long time, the coupling force between the permanent magnet formed on the surface facing the stator and the rotor frame is weak, so that an accident in which the permanent magnet is separated often occurs. In the case of a magnetic flux rotating machine, since it rotates at a very high speed, there is a problem in that the permanent magnet is completely destroyed by the detachment of the permanent magnet.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 영구자석 이탈로 인한 고정을 원천 방지할 수 있는 축방향 자속 회전기기를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an axial magnetic flux rotating machine capable of preventing the permanent magnet from being fixed due to separation.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 하우징; 상기 하우징에 회동가능하게 결합되는 회전축; 상기 회전축의 축방향에 설치되며, 복수의 영구자석이 고정된 회전자; 및 상기 회전자와 마주보는 위치에서 상기 하우징에 고정되며, 코일이 권선된 고정자;를 포함하며, 상기 회전자는, 복수의 상기 영구자석이 교번하여 고정되는 회전자 프레임; 및 상기 회전자 프레임의 상기 고정자를 바라보는 면에 형성되어, 상기 영구자석을 지지하는 자석 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기를 제공한다.An embodiment of the present invention to solve the above problems, the housing; a rotating shaft rotatably coupled to the housing; a rotor installed in the axial direction of the rotation shaft and having a plurality of permanent magnets fixed therein; and a stator fixed to the housing at a position facing the rotor and having a coil wound thereon, wherein the rotor includes: a rotor frame to which a plurality of permanent magnets are alternately fixed; and a magnet cover formed on a surface of the rotor frame facing the stator to support the permanent magnet.
상기 회전자 프레임은, 상기 영구자석이 반경방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 반경방향으로 최외측에 형성된 이탈 방지 링;을 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the rotor frame further includes a separation prevention ring formed at the outermost part in the radial direction to prevent the permanent magnet from being separated in the radial direction.
상기 회전자 프레임은, 상기 영구자석 사이의 상기 회전자 프레임에 돌출되어 형성되어, 상기 영구자석의 원주 방향위치를 고정하는 위치고정 돌기;를 더 포함하는 것이 효과적이다.The rotor frame is formed to protrude from the rotor frame between the permanent magnets, and it is effective to further include a position fixing protrusion for fixing the circumferential position of the permanent magnets.
상기 회전자 프레임은, 상기 회전축과 고정되는 회전자 허브; 및 상기 이탈방지링과 상기 회전자 허브를 연결하며, 상기 영구자석이 설치되는 영구자석 안착부를 형성하는 복수의 리브;를 포함하는 것이 바람직하다.The rotor frame may include a rotor hub fixed to the rotation shaft; and a plurality of ribs connecting the separation prevention ring and the rotor hub, and forming a permanent magnet seating portion in which the permanent magnet is installed.
상기 자석커버는, 상기 영구자석이 상기 고정자 측으로 드러나는 것을 방지하도록 형성된다.The magnet cover is formed to prevent the permanent magnet from being exposed toward the stator.
상기 자석커버는, 상기 영구자석이 상기 고정자 측으로 일부 드러나도록 형성될 수도 있다.The magnet cover may be formed so that the permanent magnet is partially exposed toward the stator.
상기 회전자 허브에는 상기 영구자석의 일단을 지지하는 내측 지지부가 형성되며, 상기 자석커버는, 상기 영구자석의 타단을 지지하도록 형성된 것이 효과적이다.It is effective that an inner support portion for supporting one end of the permanent magnet is formed on the rotor hub, and the magnet cover is formed to support the other end of the permanent magnet.
상기 회전자 프레임과, 상기 자석 커버는 일체로 형성된다.The rotor frame and the magnet cover are integrally formed.
상기 자석 커버의 두께는 상기 회전자 프레임의 다른 부분의 두께보다 얇게 형성된 것이 바람직하다.The thickness of the magnetic cover is preferably formed to be thinner than the thickness of other parts of the rotor frame.
상기 회전자 프레임과, 상기 자석 커버는 별도로 형성되어 고정될 수도 있다.The rotor frame and the magnet cover may be separately formed and fixed.
상기 회전자 프레임은, 복수의 상기 영구자석이 그룹이 되어 상기 회전자 프레임의 상기 리브 사이에 복수개 설치된다.In the rotor frame, a plurality of the permanent magnets are provided as a group between the ribs of the rotor frame.
상기 그룹 내에서 복수의 상기 영구자석은 형상이 서로 상이하도로 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of permanent magnets in the group are formed to have different shapes from each other.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.According to the problem solving means of the present invention as described above, various effects including the following items can be expected. However, the present invention is not established only when exhibiting all of the following effects.
먼저, 회전자에 자석커버가 형성됨으로서 고정자를 바라보는 면에 형성된 영구자석의 면을 보다 균일하게 형성하는 데 소요되는 작업을 훨씬 줄일 수 있다.First, since the magnet cover is formed on the rotor, it is possible to significantly reduce the work required to more uniformly form the surface of the permanent magnet formed on the surface facing the stator.
또한, 영구자석이 강한 인력으로 인해, 고정자 측으로 이탈되어 고장의 원인이 되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the permanent magnet from being separated to the stator side due to strong attractive force and causing a failure.
그리고, 영구자석의 일부가 고정자 측으로 일부 드러나는 경우, 자석 손실을 저감할 수 있다는 장점이 있다.And, when a part of the permanent magnet is partially exposed toward the stator, there is an advantage in that the magnet loss can be reduced.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 축방향 자속회전기기의 사시도
도 2는 도 1의 분리 사시도
도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도
도 4는 도 2의 고정자의 일부 분리 사시도
도 5는 도 2의 회전자의 사시도
도 6은 도 2의 후면 사시도
도 7은 도 5의 회전자의 변형예를 도시한 사시도
도 8은 도 5의 회전자의 다른 변형예를 도시한 사시도
도 9는 도 8의 후면 사시도
도 10은 도 5의 회전자의 또 다른 변형예를 도시한 평면도1 is a perspective view of an axial magnetic flux rotating device according to a first embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1;
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2 ;
4 is a partially exploded perspective view of the stator of FIG.
Figure 5 is a perspective view of the rotor of Figure 2;
6 is a rear perspective view of FIG.
7 is a perspective view showing a modified example of the rotor of FIG.
8 is a perspective view showing another modified example of the rotor of FIG.
9 is a rear perspective view of FIG. 8 ;
10 is a plan view showing another modified example of the rotor of FIG.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 축방향 자속회전기기의 사시도, 도 2는 도 1의 분리 사시도, 도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도이다.1 is a perspective view of an axial magnetic flux rotating device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG.
제 1 실시예의 축방향 자속 회전기기는, 하우징(600)과, 상기 하우징(600)에 회동가능하게 결합되는 회전축(400)과, 상기 회전축(400)의 축방향으로 이격되어 설치되며, 서로 마주보는 면에 복수의 영구자석(210)이 고정된 적어도 한쌍의 회전자(100)와, 한쌍의 상기 회전자(100) 사이의 위치에서 상기 하우징(600)에 고정되며, 코일(310)이 권선된 고정자(300)를 포함한다. The axial magnetic flux rotating device of the first embodiment includes a
상기 하우징(600)은 축방향으로 분리되어, 서로 착탈 가능한 제 1 하우징(610) 및 제 2 하우징(620)을 포함하고, 상기 제 1 하우징(610) 및 상기 제 2 하우징(620)은 상기 고정자(300)의 양면을 지지하는 하우징 지지면(611, 621)이 각각 형성된다. The
제 2 하우징(620)은 상부가 개구된 원통 그릇 형상으로 형성되며, 바닥판에 회전축(400)의 일단이 관통되며 제 2 베어링(642)이 설치되는 제 2 축 지지공(623)이 형성된다. 또한, 방열을 위한 다수의 제 2 방열공(624)이 형성된다. 또한, 측벽에는 코일의 도입선을 인출할 수 있는 도입선 인출공(624)이 관통되어 형성되어, 단자대 커버(630)에 결합되는 단자대에 코일 도입선이 연결되도록 한다. 또한, 바닥판에는 제 2 하우징 지지면(621)이 상측으로 돌출되어 형성된다. 제 2 하우징 지지면(621)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 내측지지면(621a)과 제 2 외측지지면(621b)이 단이져 형성된다. 즉, 제 2 내측 지지면(621a)이 제 2 외측 지지면(621b) 보다 바닥에서 더 돌출되도록 형성된다.The
제 1 하우징(610)은, 원판 형상으로 형성되며, 중앙에 회전축(400)이 관통되며 제 1 베어링(641)이 설치되는 제 1 축 지지공(613)이 관통되어 형성된다. 또한, 방열을 위한 다수의 제 1 방열공(614)이 관통되어 형성된다. 또한, 다수의 체결공(615)이 형성되어, 볼트 등을 이용하여 제 2 하우징(620)과 결합될 수 있도록 한다. 외주 하측면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 하우징 지지면(611)이 형성된다. 제 1 하우징 지지면(611)은 제 1 내측지지면(611a)과, 제 1 외측 지지면(611b)이 제 2 하우징을 향해 돌출된다. 도시된 바와 같이, 제 1 하우징 지지면(611)은 단이져 형성된다. 즉, 제 1 내측지지면(611a)이 제 2 내측 지지면(611b)에 비해 제 2 하우징을 향해 더 돌출되어 있다.The
하우징 지지면(611, 621)은 제 1 하우징 지지면(611)과 제 2 하우징 지지면(621)을 포함한다.The
도 4는 도 2의 고정자의 일부 분리 사시도이다.4 is a partially exploded perspective view of the stator of FIG. 2 ;
상기 고정자(300)는, 복수의 고정자 코일(310)과, 상기 고정자 코일(310)이 고정되는 고정자 코일 안착부(384)가 복수개 형성되는 코일 고정틀(380)을 포함한다.The
상기 코일 고정틀(380)은 상기 고정자 코일의 반경 방향 외측으로 돌출되어 형성된 외측림(381)과, 상기 외측림(381)의 내측에 형성된 내측림(383)과, 일단은 상기 외측림(381)에 고정되고 타단은 상기 내측림(383)에 고정되어, 원주방향으로 복수개의 상기 코일 안착부(384)를 형성하는 복수의 구획부재(386)를 포함한다.The
상기 외측림(381)은 상기 하우징 지지면(611, 621)에 맞물리는 고정자 지지면(381a)이 고정자의 두께방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 고정자 지지면(381a)은 상기 하우징 지지면(611, 621)에 맞물릴 수 있도록 단이져 형성된다.The
상기 외측림(381)은 상기 코일의 측면의 적어도 일부가 드러나도록 관통공(385)이 형성된다. 따라서, 권선된 단일 코일(310)이 관통공(385)을 통해서 삽입되어 코일 안착부(384)에 안착된 후, 수지 재료 등을 사용하여 고정자 전체를 몰딩함으로써, 코일(310)을 코일 고정틀(380)에 고정할 수 있다.A through
상기 외측림(381)의 외측면에는 상기 코일의 도입선이 파지될 수 있도록 반경방향으로 홈(387)이 파져 형성된다. 따라서, 도입선이 외부로 돌출되어는 것을 방지하여, 조립의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 조립이 보다 용이하다.A
상기 회전축(400)은, 한쌍의 상기 회전자(100) 중 어느 하나를 고정하는 제 1 축(410)과, 한쌍의 상기 회전자(100) 중 나머지를 고정하는 제 2 축(420)을 포함한다. 상기 제 1 축(410) 및 상기 제 2 축(420)은 서로 분리되며, 착탈되도록 결합된다. The
상기 제 1 축(410)에는 제 1 결합공(412)이 형성되며, 상기 제 2 축(420)에는 상기 제 1 결합공(412)과 연통되는 제 2 결합공(422)이 관통되며, 상기 제 1 결합공(412)과 상기 제 2 결합공(422)의 내주면에는 나사산이 형성된다. 또한, 상기 제 1 결합공(412)의 직경이 상기 제 2 결합공(422)의 직경보다 작게 형성된다. 예를들면, 제 1 결합공(412)이 M5 나사 결합공이 형성되면, 제 2 결합공(422)은 M6 나사 결합공이 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 축과 제 2 축이 결합시에는 축 결합 볼트(430)를 M5 나사를 사용해서 결합하며, 제 1축과 제 2 축의 분리시에는 축 결합볼트(430)인 M5 나사를 분리한 후, 보다 직경이 큰 M6 나사를 사용해서 제 1 축을 밀어냄으로서, 1축과 2축을 분리할 수 있다.A
상기 제 1 축(410) 및 상기 제 2축(420)에는 상기 상기 회전자(100)가 고정되는 허브판(411, 421)이 각각 형성된다. 즉, 허브판(411, 421)는 회전자(100)와 체결될 수 있는 복수의 나사가 결합공이 형성된다.
상기 제 1 축(410) 및 상기 제 2 축(420) 중 어느 하나에 회전방지 돌부(413)가 돌출되며, 상기 회전방지 돌부(413)가 끼워질 수 있도록 상기 제 1 축(410) 및 상기 제 2 축(420) 중 나머지 하나에 회전방지 홈부(423)가 요입되어 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 제 1 축(410)에 회전방지 돌부(413)가 4각 기둥형상으로 형성되며, 회전방지 홈부(423)가 제 2 축(420)에 회전방지 돌부(413)가 끼워질 수 있는 형상으로 형성된다.A
도 5는 도 2의 회전자의 사시도, 도 6은 도 2의 후면 사시도이다.5 is a perspective view of the rotor of FIG. 2 , and FIG. 6 is a rear perspective view of FIG. 2 .
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(100)는, 복수의 상기 영구자석(210)이 교번하여 고정되는 회전자 프레임(120)과, 상기 회전자 프레임(120)의 상기 고정자(300)를 바라보는 면에 형성되어, 상기 영구자석(210)을 지지하는 자석 커버(121)를 포함한다. 또한, 한쌍의 상기 회전자(100) 중 적어도 어느 하나는 상기 하우징(600)에 착탈 가능하도록 결합된다. 본 발명의 실시예에서는, 양측 모두의 회전자(100)가 하우징(600)에 착탈 가능하도록 결합된다.As shown in these drawings, the
상기 회전자 프레임(120)은, 상기 영구자석(210)이 반경방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 반경방향으로 최외측에 형성된 이탈 방지 링(122)과, 상기 회전축(400)과 고정되는 회전자 허브(124)와, 상기 이탈방지링(122)과 상기 회전자 허브(124)를 연결하며, 상기 영구자석(210)이 설치되는 영구자석 안착부(125)를 형성하는 복수의 리브(123)를 포함한다. 리브(123)와, 회전자 허브(124) 및 이탈 방지링(122) 사이에는 완만한 곡선 형상으로 모깎기 되어 형성된다.The
영구자석 안착부(125)에는 하나의 영구자석이 영구자석 안착부(125)에 안착될 수 있으나, 필요에 따라서(예를 들면, 할박 배열을 사용하는 경우) 복수의 상기 영구자석(210)이 그룹이 되어 상기 회전자 프레임(120)의 상기 리브(123) 사이에 복수개 설치될 수 있다.One permanent magnet may be seated on the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 그룹 내에서 복수의 상기 영구자석(210a, 210b, 210c)이 하나의 영구자석 안착부(125)에 안착될 수 있다. 이때, 하나의 그룹 내에 결합되는 영구자석(210a, 210b, 210c)는 서로 형상이 상이하도록 형성되는 것이 조립을 훨씬 용이하도록 한다. 즉, 도 5와 같이, 좌측에 위치한 영구자석(210a)은 좌측 상단 및 하단이 완만한 곡선 형상으로 모따기 되며, 우측에 위치한 영구자석(210c)은 우측 상단 및 하단이 완만한 곡선 형상으로 모따기 되어 형성되며, 가운데 위치한 영구자석(210b)는 상하좌우 네 모서리가 모따기 없이 직각으로 형성되어, 작업자가 조립시, 이들의 위치를 혼동하는 것을 방지할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5 , a plurality of the
영구자석(210a, 210b, 210c)과 영구자석 안착부(125) 사이에 접착력을 높이기 위해 영구자석이나 안착부에 별도의 코팅층이 형성되지 않도록 한다.In order to increase the adhesion between the
상기 자석커버(121)는, 상기 영구자석(210)이 상기 고정자 (300)측으로 드러나는 것을 방지하도록 형성된다. 상기 자석 커버(121)의 두께는 상기 회전자 프레임(120)의 다른 부분의 두께보다 얇게 형성되는 것이 자손 손실을 방지하는 데 더욱 효과적이다. 상기 회전자 프레임(120)과, 상기 자석 커버(121)는 별도로 형성되어 고정되거나, 일체로 형성될 수도 있다. 다만, 별도로 형성하여 용접등의 방법으로 고정하는 방식이 자석 커버(121)의 두께를 보다 얇게 균일하게 형성하는 데 더욱 바람직하다.The
이와 같이, 자석커버가 형성됨으로서 고정자를 바라보는 면에 형성된 영구자석(210)의 면을 보다 균일하게 형성하는 데 소요되는 작업을 훨씬 줄일 수 있다. 또한, 영구자석(210)이 강한 인력으로 인해, 고정자 측으로 이탈되어 고장의 원인이 되는 것을 방지할 수 있다.In this way, since the magnetic cover is formed, it is possible to significantly reduce the work required to more uniformly form the surface of the
도 7은 도 5의 회전자의 변형예를 도시한 사시도, 도 8은 도 5의 회전자의 다른 변형예를 도시한 사시도, 도 9는 도 8의 후면 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a modified example of the rotor of FIG. 5 , FIG. 8 is a perspective view illustrating another modified example of the rotor of FIG. 5 , and FIG. 9 is a rear perspective view of FIG. 8 .
이들 도면에 도시된 회전자의 상기 자석커버(1121, 2121)는, 상기 영구자석(210)이 상기 고정자(300) 측으로 일부 드러나도록 형성된 것을 특징한다. 이와 같이 형성되는 경우, 자력 손실을 저감할 수 있는 장점이 있다.The magnet covers 1121 and 2121 of the rotor shown in these drawings are characterized in that the
다만, 영구자석이 고정자측으로 이탈되는 것을 방지하기 위해, 도 8 및 도 9와 같이, 상기 회전자 허브(2124)에는 상기 영구자석(210)의 일단을 지지하는 내측 지지부(2125)가 형성되며, 상기 자석커버(2121)는, 상기 영구자석(210)의 타단을 지지하도록 형성되는 것이 더욱 효과적이다. 이에반해, 도 7에 도시된 실시예에서는, 자석커버(1121)의 면적을 좀더 넓게 형성하여, 영구자석의 많은 영역을 지지하며, 도 8 및 9에 도시된 실시예의 내측 지지부(2125)에 해당하는 구성은 생략했다.However, in order to prevent the permanent magnet from being separated to the stator side, as shown in FIGS. 8 and 9, the
도 10은 도 5의 회전자의 또 다른 변형예를 도시한 평면도이다.10 is a plan view illustrating another modified example of the rotor of FIG. 5 .
도 10에 도시된 회전자는 회전자 프레임(3120)과, 자석커버가 일체로 형성되며, 상기 영구자석 사이의 상기 회전자 프레임에 돌출되어 형성되어, 상기 영구자석의 원주 방향위치를 고정하는 위치고정 돌기(3124)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the rotor shown in FIG. 10, the rotor frame 3120 and the magnet cover are integrally formed, and are formed to protrude from the rotor frame between the permanent magnets to fix the position in the circumferential direction of the permanent magnets. It is characterized in that it further comprises a protrusion (3124).
이하에서는 , 본 발명의 실시예의 축방향 회전기기의 조립 및 분해에 대해서 기술한다.Hereinafter, the assembly and disassembly of the axial rotary machine of the embodiment of the present invention will be described.
도 2를 기준으로 먼저 조립을 살펴보면, 제 1 축(410)을 하부에 위치한 회전자(100)의 중공에 삽입한 상태로 제 1 축 허브판(411)을 회전자 허브(124)에 고정한다. 또한 제 2 축(420)을 상측에 위치한 회전자(100)에 삽입한 상태로 제 2 축 허브판(421)을 회전자 허브(124)에 고정한다.Referring to the assembly first with reference to FIG. 2 , the first
이상태에서 , 회전자(100)와 결합된 제 1 축(410)을 하측에 위치한 제 2 하우징(620)에 결합하며, 고정자(300)를 제 2 하우징(620)의 상측에 위치시킨다. 즉, 하측에 위치한 고정자 지지면(381a)이 제 2 하우징 지지면(621)에 맞물리도록 위치시킨다. In this state, the
그 다음, 회전방지 돌부를 회전방지 홈부에 끼움으로서, 제 1 축(410)에 제 2 축(420)을 결합한다. 그리고, 제 2 축에 제 1 하우징을 결합한다. 그 다음, 제 1 결합공(412)의 직경에 맞는 축 결합 볼트(430)를 끼워 결합한다. 즉, 제 1 결합공(412)의 직경이 M5인경우, M5 크기의 축 결합 볼트(430)를 사용하여, 결합한다.Then, by inserting the anti-rotation protrusion into the anti-rotation groove, the
그 다음, 제 2 하우징(620)을 제 1 하우징(610)에 볼트등을 이용하여 결합함으로써, 조립이 완료된다.Then, the assembly is completed by coupling the
내부의 수리 등이 필요해서 분해시에는, 조립의 역순으로 제 2 하우징(620)과 제 1 하우징(610)을 결합하고 있는 볼트 등을 분해 한 후, 축 결합 볼트(430)를 해제한 후, 결합시 사용한 축 결합 볼트(430) 보다 직경이 큰 제 2 결합공(422)의 크기에 맞춘(예를 들면, M6) 볼트를 사용하여, 제 2 축(641)에 삽입하여, 조여줌으로써, 제 1 축과 제 2축이 분리되도록 한다. 이와 같이 함으로써, 회전자에 설치된 서로 마주보는 영구자석(210) 간의 강한 자력으로 인해서, 마주 보는 회전자(100)를 서로 분리하는 작업이 매우 어려운 점을 해소하여 준다.When disassembling because internal repair is required, after disassembling the bolts coupling the
그 다음, 고정자(300)를 해제하고, 각 회전자(100)와 제 1 축 및 제 2 축을 분리함으로써, 해제를 완료할 수 있다.Then, the release can be completed by releasing the
상기와 같이, 본 발명의 실시예 들은, 고정자가 하우징에 접착되어 있지 않아, 분해가 매우 용이하다는 장점이 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, since the stator is not attached to the housing, disassembly is very easy.
또한, 고정자와 회전자의 높낮이 위치를 매우 정교하게 맞출 수 있다는 장점이 있다. 즉, 가공 정밀도를 쉽게 높일 수 있는 하우징 지지면(611, 621)을 사용하여 고정자의 높낮이를 조절할 수 있고, 회전자는 분리된 각 축에 고정됨으로써, 높이 방향의 정밀도를 높일 수 있다.In addition, there is an advantage that the height position of the stator and the rotor can be precisely matched. That is, the height of the stator can be adjusted by using the housing support surfaces 611 and 621 , which can easily increase processing precision, and the rotor is fixed to each separated shaft, thereby increasing the precision in the height direction.
그리고 하우징 지지면(611, 621)과 고정자 지지면(381a)이 단이져 형성됨으로써, 고정자의 동심도도 쉽게 정밀도 있게 결합할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the housing support surfaces 611 and 621 and the
또한, 제 1 축과 제 2 축이 분리되어, 서로 착탈되도록 결합됨으로써, 회전자 간의 분리도 용이할 뿐만 아니라, 그 사이에 위치한 고정자도 쉽게 분해할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the first shaft and the second shaft are separated and coupled to each other to be detachable from each other, the separation between the rotors is easy, and the stator located therebetween can be easily disassembled.
그리고, 제 1 결합공(412)과 제 2 결합공(422)의 나사의 직경을 달리함으로써, 별도의 지그와 같은 도구를 사용하지 않고도, 직경이 다른 볼트만을 사용하여, 강한 인력이 작용하는 회전자를 서로 결합 분리할 수 있다는 장점이 있다.And, by different diameters of the screws of the
또한, 회전방지 돌부(413)와, 회전방지 홈부(423)를 사용하여, 제 1 축(410)과 제 2축(420)이 결합된 상태에서 서로 상대적으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.In addition, by using the
그리고, 회전자에 자석커버가 형성됨으로서 고정자를 바라보는 면에 형성된 영구자석(210)의 면을 보다 균일하게 형성하는 데 소요되는 작업을 훨씬 줄일 수 있다. And, since the magnet cover is formed on the rotor, it is possible to significantly reduce the work required to form the surface of the
또한, 영구자석(210)이 강한 인력으로 인해, 고정자 측으로 이탈되어 고장의 원인이 되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the
그리고, 영구자석의 일부가 고정자 측으로 일부 드러나는 경우, 자석 손실을 저감할 수 있다는 장점이 있다.And, when a part of the permanent magnet is partially exposed toward the stator, there is an advantage in that the magnet loss can be reduced.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
100: 회전자
120: 회전자 프레임
121: 자석 커버
122: 이탈 방지 링
123: 복수의 리브
124: 회전자 허브
3124: 위치고정 돌기
125: 영구자석 안착부
1125: 내측 지지부
210: 영구자석
300: 고정자
310: 코일
380: 코일 고정틀
381: 외측림
381a: 고정자 지지면
383: 내측림
384: 고정자 코일 안착부
385: 관통공
386: 구획부재
387: 홈
400: 회전축
410: 제 1 축
412: 제 1 결합공
420: 제 2 축
422: 제 2 결합공
411, 421: 허브판
413: 회전방지 돌부
423: 회전방지 홈부
600: 하우징
610: 제 1 하우징
620: 제 2 하우징
611, 621: 하우징 지지면100: rotor 120: rotor frame
121: magnetic cover 122: anti-separation ring
123: plurality of ribs 124: rotor hub
3124: position fixing projection 125: permanent magnet seating portion
1125: inner support 210: permanent magnet
300: stator 310: coil
380: coil fixing frame 381: outer rim
381a: stator support surface 383: inner rim
384: stator coil seating portion 385: through hole
386: partition member 387: groove
400: rotation axis 410: first axis
412: first coupling hole 420: second shaft
422:
413: rotation prevention protrusion 423: rotation prevention groove portion
600: housing 610: first housing
620:
Claims (12)
상기 하우징에 회동가능하게 결합되는 회전축;
상기 회전축의 축방향에 설치되며, 복수의 영구자석이 고정된 회전자; 및
상기 회전자와 마주보는 위치에서 상기 하우징에 고정되며, 코일이 권선된 고정자;
를 포함하며,
상기 회전자는,
복수의 상기 영구자석이 교번하여 고정되는 회전자 프레임; 및
상기 회전자 프레임의 상기 고정자를 바라보는 면에 형성되어, 상기 영구자석을 지지하는 자석 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
housing;
a rotating shaft rotatably coupled to the housing;
a rotor installed in the axial direction of the rotation shaft and having a plurality of permanent magnets fixed thereto; and
a stator fixed to the housing at a position facing the rotor and having a coil wound thereon;
includes,
The rotor is
a rotor frame to which the plurality of permanent magnets are alternately fixed; and
a magnet cover formed on a surface of the rotor frame facing the stator to support the permanent magnet;
Axial magnetic flux rotating machine comprising a.
상기 회전자 프레임은,
상기 영구자석이 반경방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 반경방향으로 최외측에 형성된 이탈 방지 링;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
The method of claim 1,
The rotor frame is
a separation prevention ring formed at an outermost part in a radial direction to prevent the permanent magnet from being separated in a radial direction;
Axial magnetic flux rotating device, characterized in that it further comprises.
상기 회전자 프레임은,
상기 영구자석 사이의 상기 회전자 프레임에 돌출되어 형성되어, 상기 영구자석의 원주 방향위치를 고정하는 위치고정 돌기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
3. The method of claim 2,
The rotor frame is
a position fixing protrusion formed to protrude from the rotor frame between the permanent magnets to fix a circumferential position of the permanent magnets;
Axial magnetic flux rotating machine, characterized in that it further comprises.
상기 회전자 프레임은,
상기 회전축과 고정되는 회전자 허브; 및
상기 이탈방지링과 상기 회전자 허브를 연결하며, 상기 영구자석이 설치되는 영구자석 안착부를 형성하는 복수의 리브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
3. The method of claim 2,
The rotor frame is
a rotor hub fixed to the rotation shaft; and
a plurality of ribs connecting the separation prevention ring and the rotor hub and forming a permanent magnet seating portion in which the permanent magnet is installed;
Axial magnetic flux rotating machine comprising a.
상기 자석커버는, 상기 영구자석이 상기 고정자 측으로 드러나는 것을 방지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
5. The method of claim 4,
The magnetic cover is an axial magnetic flux rotating machine, characterized in that it is formed to prevent the permanent magnet from being exposed toward the stator.
상기 자석커버는, 상기 영구자석이 상기 고정자 측으로 일부 드러나도록 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
5. The method of claim 4,
The magnetic cover is an axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the permanent magnet is partially exposed toward the stator.
상기 회전자 허브에는 상기 영구자석의 일단을 지지하는 내측 지지부가 형성되며,
상기 자석커버는, 상기 영구자석의 타단을 지지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
7. The method of claim 6,
An inner support portion for supporting one end of the permanent magnet is formed in the rotor hub,
The magnetic cover is an axial magnetic flux rotating machine, characterized in that it is formed to support the other end of the permanent magnet.
상기 회전자 프레임과, 상기 자석 커버는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the rotor frame and the magnet cover are integrally formed.
상기 자석 커버의 두께는 상기 회전자 프레임의 다른 부분의 두께보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
9. The method of claim 8,
Axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the thickness of the magnetic cover is formed thinner than the thickness of other parts of the rotor frame.
상기 회전자 프레임과, 상기 자석 커버는 별도로 형성되어 고정되는 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the rotor frame and the magnet cover are separately formed and fixed.
상기 회전자 프레임은,
복수의 상기 영구자석이 그룹이 되어 상기 회전자 프레임의 상기 리브 사이에 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.
5. The method of claim 4,
The rotor frame is
Axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the plurality of permanent magnets are provided in a group between the ribs of the rotor frame.
상기 그룹 내에서 복수의 상기 영구자석은 형상이 서로 상이하도로 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 자속회전기기.12. The method of claim 11,
Axial magnetic flux rotating machine, characterized in that the plurality of permanent magnets in the group are formed to have different shapes from each other.
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KR20190020024A (en) | 2016-06-15 | 2019-02-27 | 그린스퍼 리뉴어블스 리미티드 | Axial flux generator |
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- 2020-09-23 KR KR1020200123343A patent/KR20220040322A/en active Search and Examination
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