KR20230129367A - Axial field flow rotating machine - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a rotating machine, and more specifically, to an axial magnetic flux rotating machine such as an electric motor or generator using axial magnetic flux. The present invention discloses an axial magnetic flux rotating machine, comprising: a winding unit (300) in which a plurality of coil windings (310) are arranged along a circumferential direction based on a rotational axis (400); and a magnet assembly including a plurality of permanent magnets (210) which are installed with an axial gap with respect to the winding unit (300) and arranged along a circumferential direction based on the rotational axis (400), and a magnet fixing unit (100) to which the plurality of permanent magnets (210) are fixed, and which rotates relative to the winding unit (300), wherein the winding unit (300) includes: a first winding unit (330) which is wound in n (n is a natural number greater than or equal to 2) layers perpendicular to the rotational axis (400), and has a first end (311) at the outermost end; and a second winding unit (340) which is connected to the innermost end of the first winding unit (330) and is wound in the axial direction of the rotational axis (400) m (m is a natural number greater than or equal to 2) turns and then is wound up to m layers perpendicular to the rotational axis (400), and has a second end (312) at the outermost end. Accordingly, the present invention may minimize the increase in axial length due to coil installation, thereby increasing output and minimizing the overall size.

Description

축방향 자속 회전기기 {Axial field flow rotating machine}Axial field flow rotating machine}

본 발명은 회전기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축방향 자속을 이용한 전동기, 발전기 등 축방향 자속 회전기기에 관한 것이다.The present invention relates to rotating machines, and more specifically, to axial magnetic flux rotating machines such as electric motors and generators using axial magnetic flux.

축방향 자속 회전기기는, 자석 또는 코일이 설치된 디스크 형상의 회전자 및 고정자로 구성되어 자기력 변화에 따라 회전구동되는 전동기 또는 발전하는 발전기를 말한다.An axial magnetic flux rotating machine refers to an electric motor or generator that generates electricity and is composed of a disk-shaped rotor and stator equipped with magnets or coils and is driven to rotate according to changes in magnetic force.

종래의 축방향 자속 회전기기의 예로서, 특허문헌 1, 특허문헌 2 등이 있다.Examples of conventional axial magnetic flux rotating machines include Patent Document 1 and Patent Document 2.

한편 종래의 축방향 자속 회전기기에 있어서, 다수의 영구자석들이 원주방향으로 배치되며, 다수의 영구자석들은 디스크 형상의 케이스에 고정설치된다.Meanwhile, in a conventional axial magnetic flux rotating machine, a plurality of permanent magnets are arranged in the circumferential direction, and the plurality of permanent magnets are fixedly installed in a disk-shaped case.

그런데 종래의 축방향 자속 회전기기에 있어서, 영구자석들이 고정설치되는 케이스는, 철을 사용하는 경우 케이스의 자중이 증가되는 문제점이 있다.However, in the conventional axial magnetic flux rotating machine, the case in which the permanent magnets are fixedly installed has a problem in that the self-weight of the case increases when iron is used.

또한 철 재질의 문제점을 해결하기 위하여 케이스 재질을 CFRP(탄소강화섬유) 재질로 대체하는 방안이 제시되는바, 케이스의 고속회전시 자석들에 의하여 가해지는 원심력을 충분히 견디기 어려운 문제점이 있다.In addition, in order to solve the problems of the iron material, a method has been proposed to replace the case material with CFRP (carbon reinforced fiber) material, but there is a problem in that it is difficult to sufficiently withstand the centrifugal force applied by magnets when the case rotates at high speed.

또한 종래의 축방향 자속 회전기기는, 특허문헌 1과 같이 전체 형상이 고리구조를 가지는 코일이 설치되는데, 코일의 단자는 외부와 연결하기 위하여 반경방향으로 연장되어야 한다.In addition, in the conventional axial magnetic flux rotating machine, a coil having a ring structure as an overall shape is installed, as shown in Patent Document 1, and the terminal of the coil must extend in the radial direction to connect to the outside.

이에 코일 단자의 도체단면적의 직경만큼 축방향 길이, 특히 공극을 증가시켜 출력을 감소시키거나 축방향 자속 회전기기의 크기를 불필요하게 증가시키는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem of reducing the output by increasing the axial length, especially the air gap, by the diameter of the conductor cross-sectional area of the coil terminal, or unnecessarily increasing the size of the axial magnetic flux rotating device.

(특허문헌 1) KR10-1263350 B1(Patent Document 1) KR10-1263350 B1

(특허문헌 1) KR10-2019-0020024 A (Patent Document 1) KR10-2019-0020024 A

본 발명의 제1목적은, 코일 설치에 따른 축방향 길이 증가를 최소화하여 출력을 증가시키고 전체 크기를 최소화할 수 있는 축방향 자속 회전기기를 제공하는데 있다.The first purpose of the present invention is to provide an axial magnetic flux rotating machine that can increase output and minimize the overall size by minimizing the increase in axial length due to coil installation.

본 발명의 제2목적은, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 자중의 증가를 최소화하면서 다수의 영구자석들을 안정적으로 지지할 수 있는 자석지지구조를 가지는 축방향 자속 회전기기를 제공하는데 있다.The second purpose of the present invention is to provide an axial magnetic flux rotating device having a magnet support structure that can stably support a plurality of permanent magnets while minimizing the increase in self-weight, in order to solve the above problems.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 권선부(300)와; 상기 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 상기 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 상기 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함하며, 상기 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 자석조립체를 포함하며, 상기 권선부(300)는, 상기 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와; 상기 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 상기 회전축(400)의 축방향으로 m(m은 2 이상의 자연수) 회 권선되는 축방향권선이 상기 회전축(400)과 수직을 이루는 n 층까지 권선된 후 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and the present invention includes a winding unit 300 in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400; A plurality of permanent magnets 210 are installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300 and arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and the plurality of permanent magnets 210 are It includes a magnet fixing part 100 that is fixed, and includes a magnet assembly that rotates relative to the winding part 300, wherein the winding part 300 is perpendicular to the rotation axis 400 and n is a first winding section 330 that is wound in layers (a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost portion; The n layer is connected to the innermost end of the first winding unit 330 and the axial winding is wound m (m is a natural number of 2 or more) times in the axial direction of the rotation axis 400 and is perpendicular to the rotation axis 400. Disclosed is an axial magnetic flux rotating machine characterized in that it includes a second winding section 340 having a second end 312 at the outermost end after being wound up to .

본 발명은 또한, 다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 권선부(300)와; 상기 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 상기 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 상기 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함하며, 상기 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 자석조립체를 포함하며, 상기 권선부(300)는, 상기 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와; 상기 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 상기 회전축(400)의 축방향으로 n층으로 권선되어 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함하며, 상기 제1권선부(330) 및 상기 제2권선부(340)를 한 단위의 권선부분을 형성하고, 상기 권선부분은, 축방향으로 밀접하여 복수로 배치되며, 상기 제2권선부(340)의 제2단부(312)는, 인접한 권선부분의 제1권선부(330)의 제1단부(311)와 연결되는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기를 개시한다.The present invention also includes a winding unit 300 in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400; A plurality of permanent magnets 210 are installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300 and arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and the plurality of permanent magnets 210 are It includes a magnet fixing part 100 that is fixed, and includes a magnet assembly that rotates relative to the winding part 300, wherein the winding part 300 is perpendicular to the rotation axis 400 and n is a first winding section 330 that is wound in layers (a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost portion; It is connected to the innermost end of the first winding part 330, and includes a second winding part 340 that is wound in n layers in the axial direction of the rotation shaft 400 and has a second end 312 at the outermost part. , the first winding part 330 and the second winding part 340 form a single unit winding part, and the winding parts are arranged in plurality in close proximity in the axial direction, and the second winding part 340 ) discloses an axial magnetic flux rotating device, characterized in that the second end 312 of the adjacent winding portion is connected to the first end 311 of the first winding portion 330 of the adjacent winding portion.

상기 제1권선부(330)의 권선방향과 상기 제2권선부(340)의 권선방향은, 서로 반대방향을 이룰 수 있다.The winding direction of the first winding unit 330 and the winding direction of the second winding unit 340 may be in opposite directions.

상기 제1단부(311) 및 상기 제2단부(312)는, 상기 회전축(400)을 중심으로 반경방향 끝단에 위치될 수 있다.The first end 311 and the second end 312 may be located at radial ends around the rotation axis 400.

상기 자석고정부(100)는, 허브부(130)와, 림부(120)와, 및 원주방향으로 배치되며 상기 허브부(130) 및 상기 림부(120)를 연결하는 복수의 연결부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기를 개시한다.The magnet fixing part 100 includes a hub part 130, a rim part 120, and a plurality of connection parts 110 arranged in the circumferential direction and connecting the hub part 130 and the rim part 120. Disclosed is an axial magnetic flux rotation device comprising:

상기 자석조립체는, 상기 권선부(300)의 상면 및 저면 각각에 공극을 두고 대향되어 한 쌍으로 설치될 수 있다.The magnet assemblies may be installed as a pair facing each other with an air gap on the upper and lower surfaces of the winding unit 300.

상기 허브부(130)는, 상기 회전축(400)과 결합되는 축결합공(131)이 형성되며, 한 쌍의 자석조립체의 허브부(130)는, 서로 연결될 수 있다.The hub portion 130 is formed with a shaft coupling hole 131 coupled to the rotating shaft 400, and the hub portion 130 of a pair of magnet assemblies may be connected to each other.

상기 허브부(130)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 일단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 돌출부(132)가 형성되고, 상기 림부(120)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 타단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 림돌출부(122)가 형성되어, 상기 돌출부(132) 및 상기 림돌출부(122)에 의하여 상기 다수의 영구자석(210)들이 안착되는 안착홈을 형성할 수 있다.The hub portion 130 is formed with a protrusion 132 that protrudes further in the axial direction at a position opposite to one end of the plurality of permanent magnets 210 in the radial direction, and the rim portion 120 is formed in the radial direction. A rim protrusion 122 that protrudes further in the axial direction is formed at a position opposite to the other end of the plurality of permanent magnets 210, and the plurality of permanent magnets (122) are formed by the protrusion 132 and the rim protrusion 122. 210) can form a seating groove in which they are seated.

상기 연결부(110)는, 원주방향으로 두 개 이상의 영구자석의 일면을 동시에 지지하도록 설치될 수 있다.The connecting portion 110 may be installed to simultaneously support one surface of two or more permanent magnets in the circumferential direction.

상기 연결부(110)는, 반경방향으로 가면서 상기 회전축(400)의 회전축방향에 대한 두께가 감소할 수 있다.The thickness of the connection portion 110 in the direction of the rotation axis of the rotation axis 400 may decrease in the radial direction.

상기 다수의 영구자석(210)들은, 원주방향을 따라서 접선방향에 대하여 이루는 자극방향의 각도가 45°점점 증가할 수 있다.For the plurality of permanent magnets 210, the angle of the magnetic pole direction with respect to the tangential direction along the circumferential direction may gradually increase by 45°.

상기 다수의 영구자석(210)들은, 원주방향을 따라서 4개씩 1조를 이루며, 1조의 영구자석의 자극방향은, 양단에 위치된 영구자석의 자극방향이 접선방향으로 서로 반대방향을 이루며 중간에 위치된 2개의 영구자석(210)들은, 양단의 영구자석(210)들의 자극방향이 서로 마주보면 상측을 향하고, 양단의 영구자석들의 자극방향이 서로 반대이면 하측을 향하도록 배치될 수 있다.The plurality of permanent magnets 210 form a group of four along the circumferential direction, and the magnetic pole directions of the permanent magnets in one set are such that the magnetic pole directions of the permanent magnets located at both ends are tangentially opposite to each other in the middle. The two permanent magnets 210 may be arranged to face upward when the magnetic pole directions of the permanent magnets 210 at both ends face each other, and toward downward when the magnetic pole directions of the permanent magnets 210 at both ends are opposite to each other.

본 발명에 따른 회전기기는, 전동기 또는 발전기가 될 수 있다.The rotating machine according to the present invention may be an electric motor or a generator.

본 발명에 따른 회전기기는, 본 발명의 제1목적에 따르면 코일권선이 회전축을 기준으로 회전축에 대하여 수직을 이루어 권선되는 제1권선부 및 회전축의 길이방향으로의 수회 권선된 후 제1권선부와 동일한 층을 이루어 권선되는 제2권선부로 이루어짐으로써 축방향 길이 증가를 최소화하여 전체 크기를 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the first object of the present invention, the rotating machine according to the present invention has a first winding section in which the coil winding is wound perpendicular to the rotation axis with respect to the rotation axis, and a first winding section after being wound several times in the longitudinal direction of the rotation axis. There is an advantage in that the overall size can be minimized by minimizing the increase in axial length by being composed of a second winding section wound in the same layer as the above.

구체적으로, 본 발명에 따른 회전기기는, 코일권선을 형성함에 있어서 코일 끝단부분이 전체 코일권선에서 측방으로 위치되어 코일권선의 축방향 길이를 최소화할 수 있어 축방향 길이, 측히 회전자와의 간격을 최소화하여 전체 크기를 줄이는 한편 회전기기의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Specifically, in the rotating machine according to the present invention, when forming a coil winding, the end portion of the coil is positioned laterally in the entire coil winding, so that the axial length of the coil winding can be minimized, so the axial length and the distance from the rotor on the side can be minimized. There is an advantage in that the overall size can be reduced by minimizing and the efficiency of the rotating machine can be greatly improved.

본 발명에 따른 회전기기는, 본 발명의 제2목적에 따르면 영구자석의 지지를 위한 자석고정부를 경량화된 구조를 채택함으로써, 자중의 증가를 최소화하면서 다수의 영구자석들을 안정적으로 지지할 수 있는 이점이 있다.According to the second object of the present invention, the rotating machine according to the present invention is capable of stably supporting a plurality of permanent magnets while minimizing the increase in self-weight by adopting a lightweight structure for the magnet fixing part for supporting permanent magnets. There is an advantage.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전기기의 주요구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 회전기기의 분해사시도이다.
도 3은, 도 1의 회전기기의 평면도이다.
도 4는, 도 1의 회전기기의 일부를 보여주는 일부 사시도이다.
도 5는, 도 1의 회전기기에서 자석고정부 및 영구자석의 결합구조를 보여주는 일부 평면도이다.
도 6은, 도 1의 회전기기의 일부 종단면도이다.
도 7a 및 도 7b는, 각각 도 1의 회전기기 중 자석고정부의 변형예들을 보여주는 일부 종단면도이다.
도 8a 및 도 8b는, 도 1의 회전기기 중 영구자석의 자극방향배치를 보여주는 개념도이다.
도 9는, 도 1의 회전기기 중 권선부 중 권선코일의 배치를 보여주는 개념도이다.
도 10은, 도 9의 권선코일의 결선도의 예를 보여주는 개념도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 축방향 자속 회전기기용 권선코일의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 12a 내지 도 12c는, 도 11에서 B-B 방향의 단면도로서 권선지그에 권선된 상태를 보여주는 개념도들이다.
도 13은, 본 발명의 제2실시예에 따른 축방향 자속 회전기기를 보여주는 사시도이다.
도 14는, 도 13의 회전기기의 주요구성을 보여주는 사시도이다.
도 15는, 도 13의 회전기기의 분해사시도이다.
도 16a는, 도 13의 회전기기 중 자석조립체의 평면도, 도 16b는, 도 13의 회전기기 중 자석조립체의 배면도이다.
도 17은, 도 13의 회전기기 중 권선부를 보여주는 사시도이다.
도 18은, 도 13에서 Ⅶ-Ⅶ방향의 단면도이다.
Figure 1 is a perspective view showing the main configuration of a rotating machine according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the rotating machine of Figure 1.
Figure 3 is a plan view of the rotating machine of Figure 1.
Figure 4 is a partial perspective view showing part of the rotating machine of Figure 1.
Figure 5 is a partial plan view showing the combined structure of the magnet fixing part and permanent magnet in the rotating machine of Figure 1.
FIG. 6 is a partial longitudinal cross-sectional view of the rotating machine of FIG. 1.
FIGS. 7A and 7B are partial longitudinal cross-sectional views showing modified examples of the magnet fixing part of the rotating machine of FIG. 1, respectively.
FIGS. 8A and 8B are conceptual diagrams showing the magnetic pole direction arrangement of permanent magnets in the rotating machine of FIG. 1.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the arrangement of winding coils among the winding parts of the rotating machine of FIG. 1.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of a wiring diagram of the winding coil of FIG. 9.
Figure 11 is a perspective view showing an example of a winding coil for an axial magnetic flux rotating machine according to the present invention.
FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views in the BB direction in FIG. 11 and are conceptual diagrams showing a state in which the winding is wound on a winding jig.
Figure 13 is a perspective view showing an axial magnetic flux rotation machine according to a second embodiment of the present invention.
Figure 14 is a perspective view showing the main configuration of the rotating machine of Figure 13.
Figure 15 is an exploded perspective view of the rotating machine of Figure 13.
FIG. 16A is a top view of the magnet assembly in the rotating machine of FIG. 13, and FIG. 16B is a rear view of the magnet assembly in the rotating machine of FIG. 13.
Figure 17 is a perspective view showing the winding part of the rotating machine of Figure 13.
FIG. 18 is a cross-sectional view taken in the VII-VII direction in FIG. 13.

이하 본 발명에 따른 축방향 자속 회전기기에 관하여 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the axial magnetic flux rotating machine according to the present invention will be described with reference to examples and the attached drawings.

본 발명에 따른 회전기는, 도 1 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 권선부(300)와; 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함하는 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 자석조립체를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 7B, the rotating machine according to the present invention includes a winding unit 300 in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400; A plurality of permanent magnets 210 are installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300 and arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and a magnet to which the plurality of permanent magnets 210 are fixed. It includes a magnet assembly that rotates relative to the winding portion 300 including the fixing portion 100.

여기서 본 발명에 따른 회전기기는, 권선부(300) 및 자석조립체의 구조에 따라서 다양한 실시예(도 1 내지 도 6은 제1실시예, 도 13 내지 도 18은 제2실시예)가 가능하다.Here, the rotating machine according to the present invention is capable of various embodiments (FIGS. 1 to 6 are the first embodiment, FIGS. 13 to 18 are the second embodiment) depending on the structure of the winding unit 300 and the magnet assembly. .

그리고 본 발명에 따른 회전기기는, 도 13에 도시된 바와 같이, 권선부(300) 및 자석조립체가 내측에 설치되는 하우징(600)을 포함할 수 있다.And, as shown in FIG. 13, the rotating machine according to the present invention may include a housing 600 in which a winding unit 300 and a magnet assembly are installed inside.

상기 하우징(600)은, 권선부(300) 및 자석조립체가 내측에 설치되는 구성으로서, 권선부(300) 및 자석조립체의 설치구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The housing 600 is configured to have the winding unit 300 and the magnet assembly installed inside, and various configurations are possible depending on the installation structure of the winding unit 300 and the magnet assembly.

예로서, 상기 하우징(600)은, 도 13, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1하우징(610)과, 제1하우징(610)과 결합되며 권선부(300) 및 자석조립체가 내측에 설치되도록 설치공간을 형성하는 제2하우징(620)을 포함할 수 있다.For example, the housing 600, as shown in FIGS. 13, 15, and 17, is coupled to the first housing 610 and includes a winding portion 300 and a magnet assembly. It may include a second housing 620 that forms an installation space to be installed inside.

상기 제1하우징(610) 및 제2하우징(620)은, 서로 탈착가능하게 결합되며 권선부(300) 및 자석조립체가 내측에 설치되도록 설치공간을 형성하는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The first housing 610 and the second housing 620 can be of any configuration as long as they are detachably coupled to each other and form an installation space so that the winding unit 300 and the magnet assembly can be installed inside.

예로서, 상기 제2하우징(620)은, 상측이 개구되며 제1하우징(610)은 제1하우징(620)의 상측 개구를 복개하도록 설치될 수 있다.For example, the second housing 620 may be open on the upper side, and the first housing 610 may be installed to cover the upper opening of the first housing 620.

그리고 상기 제1하우징(610) 및 제2하우징(620)은, 회전축(400)이 회전가능하게 설치될 수 있도록 각각 제1베어링(641) 및 제2베어링(642)가 설치될 수 있다.In addition, the first housing 610 and the second housing 620 may be equipped with a first bearing 641 and a second bearing 642, respectively, so that the rotation shaft 400 can be rotatably installed.

한편 상기 회전축(400)은, 후술하는 자석조립체와 고정결합됨과 아울러 하우징(600)에 회전가능하게 설치되는 구성으로서, 자석조립체와 고정결합 구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.Meanwhile, the rotation shaft 400 is fixedly coupled to the magnet assembly, which will be described later, and is rotatably installed in the housing 600, and various configurations are possible depending on the magnet assembly and the fixed coupling structure.

예로서, 상기 회전축(400)은, 도 13, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1하우징(610)에 회전가능하게 결합되는 제1회전부분(420)과, 제1회전부분(420)과 축방향으로 결합되며 제2하우징(620)에 회전가능하게 결합되는 제2회전부분(410)을 포함할 수 있다.For example, the rotation shaft 400 includes a first rotation part 420 rotatably coupled to the first housing 610, and a first rotation part ( It is coupled to the axial direction 420 and may include a second rotating portion 410 rotatably coupled to the second housing 620.

상기 제1회전부분(410) 및 제2회전부분(420)은, 서로 결합되어 하나의 회전축(400)을 구성하는 구성으로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 결합볼트(430)에 의하여 고정결합될 수 있다.The first rotating part 410 and the second rotating part 420 are coupled to each other to form one rotating shaft 400, and as shown in FIG. 15, they are fixedly coupled by a coupling bolt 430. It can be.

그리고 상기 제1회전부분(410) 및 제2회전부분(420)은, 후술하는 자석조립체와의 고정결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.In addition, the first rotating part 410 and the second rotating part 420 can have various configurations depending on the fixed coupling structure with the magnet assembly, which will be described later.

예로서, 상기 제1회전부분(410) 및 제2회전부분(420) 중 적어도 하나는, 자석조립체, 특히 자석고정부(100)의 허브부(130)와의 결합을 위한 결합허브부(411, 421)가 형성될 수 있다.For example, at least one of the first rotating part 410 and the second rotating part 420 is a magnet assembly, especially a coupling hub part 411 for coupling with the hub part 130 of the magnet fixing part 100, 421) can be formed.

상기 결합허브부(411, 421)는, 각각 제1회전부분(410) 및 제2회전부분(420)으로부터 반경방향으로 연장되어 자석고정부(100)의 허브부(130)와 결합되는 구성으로서, 원형상을 가질 수 있다.The coupling hub portions 411 and 421 extend radially from the first rotating portion 410 and the second rotating portion 420, respectively, and are coupled to the hub portion 130 of the magnet fixing portion 100. , may have a circular shape.

그리고 상기 결합허브부(411, 421)는, 도 15 및 도 18에 도시된 바와 같이, 자석고정부(100)가 권선부(300)를 중심으로 상하로 한 쌍으로 설치된 경우 한 쌍의 자석고정부(100) 사이에 설치될 수 있다.And, as shown in Figures 15 and 18, the coupling hub parts 411 and 421 are a pair of magnet fixing parts when the magnet fixing parts 100 are installed in pairs up and down around the winding part 300. It can be installed between governments (100).

더 나아가 상기 결합허브부(411, 421)는, 한 쌍의 자석고정부(100)의 허브부(130)와 함께 복수의 결합볼트(미도시)에 의하여 서로 고정될 수 있다.Furthermore, the coupling hub portions 411 and 421, together with the hub portion 130 of the pair of magnet fixing portions 100, may be fixed to each other by a plurality of coupling bolts (not shown).

한편 상기 하우징(600)은, 예를 들면 측면에서 후술하는 권선부(300)로의 전원공급, 제어 등을 위한 전원연결부(630; 도 13참조)가 결합될 수 있다.Meanwhile, the housing 600 may be coupled with, for example, a power connection unit 630 (see FIG. 13) for power supply and control to the winding unit 300, which will be described later from the side.

상기 전원연결부(630)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 권선부(300)로의 전원공급, 제어 등을 위한 구성으로서, 하우징(600)의 측면 등에 결합될 수 있다. As shown in FIG. 13, the power connection unit 630 is a component for supplying and controlling power to the winding unit 300, and may be coupled to the side of the housing 600.

이하 설명의 편의상 제1실시예 및 제2실시예를 혼◎하여 적절히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the first and second embodiments will be mixed and explained appropriately.

상기 권선부(300)는, 다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 구성으로서, 전원인가에 의하여 축방향 자속을 형성하기위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The winding unit 300 is a configuration in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and can be configured in various configurations to form axial magnetic flux by applying power. .

참고로 도 2에서는 편의상 코일권선(310) 및 그가 설치되는 상세 구성은 도시하지 않았으며, 도 12a 내지 도 12c와 같이 다양한 실시예가 가능하다.For reference, in FIG. 2, for convenience, the coil winding 310 and the detailed configuration in which it is installed are not shown, and various embodiments are possible as shown in FIGS. 12A to 12C.

한편 상기 권선부(300)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 6개의 상으로 12개의 코일권선(310)을 원주방향을 따라서 배치되어 구성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the winding unit 300 may be composed of 12 coil windings 310 arranged in 6 phases along the circumferential direction.

이때 상기 권선부(300)를 구성하는 코일권선(310)은, 도 10에 도시된 바와 같은 순서로 결선될 수 있다.At this time, the coil winding 310 constituting the winding unit 300 may be wired in the order shown in FIG. 10.

한편 상기 각 코일권선(310)의 제1단부(311) 및 제2단부(312)는, 외부 전원과의 연결 또는 다른 코일권선(310)과의 결선되어야 한다.Meanwhile, the first end 311 and the second end 312 of each coil winding 310 must be connected to an external power source or connected to another coil winding 310.

그런데 상기 각 코일권선(310)의 제1단부(311) 및 제2단부(312)는, 인출방향에 따라서 코일 단자의 직경만큼 축방향 길이를 증가시켜 축방향 자속 회전기기의 크기를 불필요하게 증가시키는 문제점이 있다.However, the first end 311 and the second end 312 of each coil winding 310 increase the axial length by the diameter of the coil terminal depending on the drawing direction, thereby unnecessarily increasing the size of the axial magnetic flux rotating device. There is a problem with ordering.

이에 상기 각 코일권선(310)의 제1단부(311) 및 제2단부(312)는, 회전축(400)을 중심으로 반경방향의 끝단부분, 특히 측면에 위치되는 것이 바람직하다.Accordingly, it is preferable that the first end 311 and the second end 312 of each coil winding 310 are located at the radial end portion around the rotation axis 400, especially at the side.

이를 위하여 상기 각 코일권선(310)은, 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 권선되는 것이 바람직하다.For this purpose, each coil winding 310 is preferably wound as shown in FIGS. 12A to 12C.

제1실시예에 따른 권선방법에 의하여 권선되는 코일권선(310)은, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와; 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 회전축(400)의 축방향으로 m(m은 2 이상의 자연수) 회 권선되는 축방향권선이 회전축(400)과 수직을 이루는 n 층까지 권선된 후 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함할 수 있다.The coil winding 310 wound by the winding method according to the first embodiment is perpendicular to the rotation axis 400, as shown in FIGS. 12A and 12B, and is wound in n (n is a natural number of 2 or more) layers. a first winding portion 330 having a first end 311 at the outermost portion; The axial winding is connected to the innermost end of the first winding unit 330 and wound m (m is a natural number of 2 or more) times in the axial direction of the rotation axis 400, and is wound up to the n layer perpendicular to the rotation axis 400. It may include a second winding portion 340 having a second end 312 at the outermost portion.

상기 제1권선부(330)는, 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 구성으로, 코일권선(310)의 일부분이다.The first winding part 330 is perpendicular to the rotation axis 400 and is wound in n layers (n is a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost part, and the coil winding 310 It's part of it.

특히 상기 제1권선부(330)는, -1'로 표시된 최내단 → -1 → -2' → -2 ... -4' → -4 순으로 반경방향으로 적층권선되는 부분을 이루며, 가장 외측에 제1단부(311)를 이루게 된다.In particular, the first winding section 330 forms a part of the radial laminated winding in the order of the innermost end indicated by -1' → -1 → -2' → -2 ... -4' → -4, and the most A first end 311 is formed on the outside.

한편 상기 제1권선부(330)는, 시계방향 또는 반시계방향인 제1권선방향으로 권선된다.Meanwhile, the first winding unit 330 is wound in the first winding direction, which is clockwise or counterclockwise.

상기 제2권선부(340)는, 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 회전축(400)의 축방향으로 m(m은 2 이상의 자연수) 회 권선되는 축방향권선이 회전축(400)과 수직을 이루는 n 층까지 권선된 후 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 구성으로, 코일권선(310)의 일부분이다. The second winding unit 340 is connected to the innermost end of the first winding unit 330, and the axial winding is wound m (m is a natural number of 2 or more) times in the axial direction of the rotating shaft 400. ) is wound up to the n layer perpendicular to the layer and then has a second end 312 at the outermost layer, which is a part of the coil winding 310.

여기서 상기 제2권선부(340)는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 축방향으로 짝수의 층을 이룰 수 있으며, 이때 -1'로 표시된 최내단과 연결된 1 → 1' → 2 → 2' → 3 → 3' ... 5 → 5' → 6 → 6' ... 20 → 20' 순으로 축방향 및 반경방향으로 적층권선된 부분을 이루며, 제1단부(311)와 인접하여 위치된 제2단부(312)를 가질 수 있다.Here, the second winding unit 340 may form an even number of layers in the axial direction, as shown in FIG. 12a, and in this case, 1 → 1' → 2 → 2' → connected to the innermost end indicated by -1'. It forms a laminated winding part in the axial and radial directions in the order 3 → 3' ... 5 → 5' → 6 → 6' ... 20 → 20', and is located adjacent to the first end (311). It may have two ends (312).

한편 상기 제2권선부(340)는, 도 12b에 도시된 바와 같이, 축방향으로 홀수의 층을 이룰 수 있으며 이때 -1'로 표시된 최내단과 연결된 1 → 1' → 2 → 2' → 3 → 3' ... 4 → 4' → 5 → 5' ... 16 → 16' 순으로 축방향 및 반경방향으로 적층권선된 부분을 이루며, 제1단부(311)와 인접하여 위치된 제2단부(312)를 가질 수 있다.Meanwhile, the second winding unit 340 may form an odd number of layers in the axial direction, as shown in FIG. 12b, and in this case, 1 → 1' → 2 → 2' → 3 connected to the innermost end indicated by -1'. → 3' ... 4 → 4' → 5 → 5' ... 16 → 16' It forms a laminated winding part in the axial and radial directions in the order, and the second winding is located adjacent to the first end (311). It may have an end 312.

그리고 상기 제2권선부(340)는, 제1권선부(330)의 권선방향, 즉 제1권선방향과 반대방향, 반시계방향 또는 시계방향인 제2권선방향으로 권선된다.And the second winding unit 340 is wound in the winding direction of the first winding unit 330, that is, in the second winding direction which is opposite to the first winding direction, counterclockwise or clockwise.

한편 상기 코일권선(310)의 제1단부(311) 및 제2단부(312)가 전체 형상 중 측방향으로 위치시킴에 있어서 다른 권선방법이 가능하다.Meanwhile, other winding methods are possible in that the first end 311 and the second end 312 of the coil winding 310 are positioned laterally in the overall shape.

제2실시예에 따른 권선방법에 의하여 권선되는 코일권선(310)은, 도 12c에 도시된 바와 같이, 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와; 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 회전축(400)의 축방향으로 n층으로 권선되어 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함하며, 제1권선부(330) 및 제2권선부(340)를 한 단위의 권선부분을 형성하고, 권선부분은, 축방향으로 밀접하여 복수로 배치되며, 제2권선부(340)의 제2단부(312)는, 인접한 권선부분의 제1권선부(330)의 제1단부(311)와 연결될 수 있다.As shown in FIG. 12c, the coil winding 310 wound by the winding method according to the second embodiment is perpendicular to the rotation axis 400 and is wound in n (n is a natural number of 2 or more) layers at the outermost layer. a first winding portion 330 having a first end 311; It is connected to the innermost end of the first winding part 330, and includes a second winding part 340 that is wound in n layers in the axial direction of the rotation shaft 400 and has a second end 312 at the outermost part, The first winding part 330 and the second winding part 340 form a single unit winding part, and the winding parts are arranged in plurality in close proximity in the axial direction, and the second end of the second winding part 340 ( 312) may be connected to the first end 311 of the first winding part 330 of the adjacent winding part.

상기 제1권선부(330)는, 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 구성으로, 코일권선(310)의 일부분이다.The first winding part 330 is perpendicular to the rotation axis 400 and is wound in n layers (n is a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost part, and the coil winding 310 It's part of it.

특히 상기 제1권선부(330)는, 1로 표시된 최내단 → 1' → 2 → 2' ... 4 → 4' 순으로 반경방향으로 적층권선되는 부분을 이루며, 가장 외측에 제1단부(311)를 이루게 된다.In particular, the first winding section 330 forms a part that is laminated in the radial direction in the order of the innermost end indicated by 1 → 1' → 2 → 2' ... 4 → 4', and the outermost first end ( 311) is achieved.

한편 상기 제1권선부(330)는, 반시계방향 또는 시계방향인 제1권선방향으로 권선된다.Meanwhile, the first winding unit 330 is wound in the first winding direction, which is counterclockwise or clockwise.

상기 제2권선부(340)는, 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 회전축(400)의 축방향으로 n층으로 권선되어 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 구성으로, 코일권선(310)의 일부분이다. The second winding unit 340 is connected to the innermost end of the first winding unit 330, is wound in n layers in the axial direction of the rotation shaft 400, and has a second end 312 at the outermost end. , is a part of the coil winding 310.

여기서 상기 제2권선부(340)는, 도 12c에 도시된 바와 같이, 축방향으로 짝수의 층을 이룰 수 있으며, 이때 1로 표시된 최내단과 연결된 -1' → -1 → -2' → -2 ... -4' → -4 순으로 반경방향으로 적층권선된 부분을 이루며, 제1단부(311)와 인접하여 위치된 제2단부(312)를 가질 수 있다.Here, the second winding unit 340 may form an even number of layers in the axial direction, as shown in Figure 12c, and at this time, -1' → -1 → -2' → - connected to the innermost end indicated by 1. It forms a part of radially laminated windings in the order 2 ... -4' → -4, and may have a second end 312 located adjacent to the first end 311.

그리고 상기 권선부(300)는, 제1권선부(330) 및 제2권선부(340)를 한 단위의 권선부분을 형성하고, 권선부분은, 축방향으로 밀접하여 복수로 배치되며, 제2권선부(340)의 제2단부(312)-도 12c에서 j1-j1, j2-j2가 연결되는 것으로 표시-는, 인접한 권선부분의 제1권선부(330)의 제1단부(311)와 연결될 수 있다.In addition, the winding part 300 forms a winding part of one unit including the first winding part 330 and the second winding part 340, and the winding parts are arranged in plurality in close proximity in the axial direction, and the second winding part 300 is formed in a plurality of units. The second end 312 of the winding portion 340—indicated by j1-j1 and j2-j2 being connected in FIG. 12C—is connected to the first end 311 of the first winding portion 330 of the adjacent winding portion. can be connected

한편 상기 제2권선부(340)는, 제1권선부(330)의 권선방향, 즉 제1권선방향과 반대방향, 시계방향 또는 반시계방향인 제2권선방향으로 권선된다.Meanwhile, the second winding unit 340 is wound in the winding direction of the first winding unit 330, that is, in the second winding direction opposite to the first winding direction, clockwise or counterclockwise.

그리고 상기 제1단부(311) 및 제2단부(312)는, 앞서 설명한 바와 같이, 회전축(400)을 중심으로 반경방향 끝단에 위치됨이 바람직하다.As described above, the first end 311 and the second end 312 are preferably located at the radial ends around the rotation axis 400.

한편 상기 권선부(300)는, 후술하는 자석조립체와의 상호 자력작용을 고려하여 자석조립체에 설치된 영구자석(210)들에 대응되어 다수의 코일권선(310)이 원주방향을 따라서 배치된다.Meanwhile, in the winding unit 300, a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction in correspondence to the permanent magnets 210 installed in the magnet assembly in consideration of the mutual magnetic force effect with the magnet assembly, which will be described later.

이때 상기 자석조립체는, 회전축(400) 방향을 기준으로 권선부(300)를 중심으로 상면 및 저면에 한 쌍으로 설치될 수 있으며, 이때 자석조립체는, 권선부(300)의 상면 및 저면 각각에 공극을 두고 대향되어 한 쌍으로 설치될 수 있다.At this time, the magnet assemblies may be installed as a pair on the upper and lower surfaces of the winding unit 300 based on the direction of the rotation axis 400. At this time, the magnet assemblies may be installed on the upper and lower surfaces of the winding unit 300, respectively. They can be installed as a pair, facing each other with an air gap.

한편 도 12a 내지 도 12c에 도시된 권선코일(310)은, 도시된 바와 같이, 권선코일(310)의 권선을 위한 권선지그(500)를 이용하여 코일을 감아서 형성될 수 있다.Meanwhile, the winding coil 310 shown in FIGS. 12A to 12C can be formed by winding the coil using the winding jig 500 for winding the winding coil 310, as shown.

상기 권선지그(500)는, 도 12a 내지 도 12c에 도시된 권선코일(310)의 형성을 위하여 코일을 감기 위한 지그로서, 코일을 권선할 수 있는 구조이면 어떠한 구조도 가능하다.The winding jig 500 is a jig for winding a coil to form the winding coil 310 shown in FIGS. 12A to 12C, and can have any structure as long as it can wind a coil.

특히 상기 권선지그(500)는, 권선 후 권선코일(310)의 평면형상의 형상을 이루도록 최종 형성될 권선코일(310)의 평면형상과 닮은 꼴의 평면형상을 가짐이 바람직하다.In particular, the winding jig 500 preferably has a planar shape similar to the planar shape of the winding coil 310 to be finally formed so as to achieve the planar shape of the winding coil 310 after winding.

그리고 상기 권선코일(310)의 형성을 위한 권선은, 절연재질이 코팅된 일반적인 도선이 사용되거나, 복수의 도선들이 하나의 와이어를 형성하는 리츠와이어(Litz wire)가 사용될 수 있다.And, as the winding for forming the winding coil 310, a general conductor coated with an insulating material may be used, or a Litz wire in which a plurality of conductors form one wire may be used.

한편 도 12a 내지 도 12c를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 권선부(300)의 권선구조는, 권선코일(310)의 고정을 위한 권선고정부(380)의 구조에 관계없이 적용이 가능하다Meanwhile, the winding structure of the winding unit 300 according to the present invention described with reference to FIGS. 12A to 12C can be applied regardless of the structure of the winding fixing unit 380 for fixing the winding coil 310.

상기 권선고정부(380)는, 권선코일(310)의 고정설치를 위한 구성으로서, 신규한 구조를 가질 수 있으며, 도 15, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.The winding fixing part 380 is a component for fixing the winding coil 310 and may have a novel structure, as shown in FIGS. 15, 17, and 18.

구체적으로, 상기 권선고정부(380)는, 권선코일(310)을 수용할 수 있도록 권선코일(310)의 외형에 대응되는 권선코일수용부(384)가 권선코일(310)의 설치위치 및 숫자에 대응되어 형성되도록 구성될 수 있다.Specifically, the winding fixing part 380 has a winding coil receiving part 384 corresponding to the external shape of the winding coil 310 to accommodate the winding coil 310 in the installation position and number of the winding coil 310. It can be configured to be formed in correspondence.

상기 권선코일수용부(384)는, 권선코일(310)의 수용을 위한 공간으로서, 권선코일(310)의 외형에 대응되는 형상으로 권선고정부(380)에 형성될 수 있다.The winding coil accommodating part 384 is a space for accommodating the winding coil 310, and may be formed in the winding fixing part 380 in a shape corresponding to the external shape of the winding coil 310.

한편 상기 권선고정부(380)는, 앞서 설명한 하우징(600)에 고정결합됨과 아울러 권선코일(310)을 지지할 수 있는 구조를 가져야 한다.Meanwhile, the winding fixing part 380 must have a structure capable of supporting the winding coil 310 while being fixedly coupled to the housing 600 described above.

이에 상기 권선고정부(380)는, 도 15, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 하우징(600)에 고정결합되는 하나 이상의 고정림부(381)와, 회전축(400)의 외주면과는 간극을 가지는 내측허브부(383)와, 권선코일수용부(384)를 형성하도록 고정림부(381) 및 내측허브부(383)를 연결하는 연결부분(386)을 포함할 수 있다.Accordingly, the winding fixing part 380 has a gap between one or more fixing rim parts 381 fixedly coupled to the housing 600 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 400, as shown in FIGS. 15, 17, and 18. The branch may include an inner hub portion 383 and a connection portion 386 connecting the fixed rim portion 381 and the inner hub portion 383 to form the winding coil receiving portion 384.

상기 내측허브부(383)는, 자석고정부(100)가 고정결합된 회전축(400)의 회전을 방해하지 않도록 회전축(400)의 외주면과는 간극을 가지도록 형성된다.The inner hub portion 383 is formed to have a gap with the outer peripheral surface of the rotating shaft 400 so as not to interfere with the rotation of the rotating shaft 400 to which the magnetic fixing portion 100 is fixedly coupled.

상기 고정림부(381)는, 하우징(600)에 고정결합되는 구성으로서 하우징(600)과의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The fixing rim portion 381 is fixedly coupled to the housing 600, and various configurations are possible depending on the coupling structure with the housing 600.

예로서, 상기 고정림부(381)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 하우징(600)과의 결합되는 부분에서 하우징(600)에 형성된 단차부분(611a, 621a)과 대응되는 단차부분(381a)가 형성되어 하우징(600)과의 견고한 결합상태를 유지할 수 있다.For example, as shown in FIG. 18, the fixing rim portion 381 has a step portion 381a corresponding to the step portions 611a and 621a formed on the housing 600 at the portion where it is coupled to the housing 600. is formed to maintain a firm coupling with the housing 600.

여기서 상기 고정림부(381)는, 제1하우징(610) 및 제2하우징(620)과의 축방향 결합에 의하여 하우징(600)에 고정될 수 있다.Here, the fixing rim portion 381 may be fixed to the housing 600 by axial coupling with the first housing 610 and the second housing 620.

한편 상기 고정림부(381)는, 권선코일(310)의 설치가 용이하도록 각 권선코일(310)의 설치위치에 대응되는 부분에서 측방으로 개구(385)가 개구될 수 있다.Meanwhile, the fixing rim portion 381 may have an opening 385 opened laterally in a portion corresponding to the installation position of each winding coil 310 to facilitate installation of the winding coil 310.

이를 위하여 상기 고정림부(381)는, 상하로 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 후술하는 연결부분(386)에 의하여 상하로 연결된 구조를 가질 수 있다.To this end, the fixing rim portion 381 may be composed of a pair arranged vertically and may have a structure connected vertically by a connection portion 386, which will be described later.

그리고 상기 고정림부(381)는, 후술하는 자석조립체의 자석고정부(100)의 외주면을 감싸도록 상하로 연장된 구조를 가질 수 있다.And the fixing rim portion 381 may have a structure extending up and down to surround the outer peripheral surface of the magnet fixing portion 100 of the magnet assembly, which will be described later.

상기 연결부분(386)은, 권선코일수용부(384)를 형성하도록 고정림부(381) 및 내측허브부(383)를 연결하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The connecting portion 386 is a component that connects the fixed rim portion 381 and the inner hub portion 383 to form the winding coil receiving portion 384, and various configurations are possible.

구체적으로 상기 연결부분(386)은, 내측허브부(383)으로부터 연장되고 권선코일(310)의 측면을 지지하며 외측으로 연장되어 고정림부(381)을 연결할 수 있다.Specifically, the connection portion 386 extends from the inner hub portion 383, supports the side of the winding coil 310, and extends outward to connect the fixing limb portion 381.

한편 상기 권선고정부(380)는, 내측허브부(383), 고정림부(381) 및 이를 연결하는 연결부분(386)이 일체로 형성될 수 있으며, 권선코일(310)의 설치 후 에폭시 등을 이용하요 몰딩에 의하여 일체화될 수 있다.Meanwhile, the winding fixing part 380 may be formed of an inner hub part 383, a fixing limb part 381, and a connecting part 386 connecting them as one body, and after installing the winding coil 310, epoxy or the like can be used. It can be integrated by molding.

상기 자석조립체는, 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The magnet assembly is installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300, and rotates relative to the winding unit 300, and various configurations are possible.

예로서, 상기 자석조립체는, 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함할 수 있다.As an example, the magnet assembly may include a plurality of permanent magnets 210 arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and a magnet fixing part 100 to which the plurality of permanent magnets 210 are fixed. You can.

상기 다수의 영구자석(210)들은, 권선부(300)에 설치된 다수의 코일권선(310)에 대한 축방향 자속을 형성하는 부재로서 다양한 구성이 가능하다.The plurality of permanent magnets 210 are members that form axial magnetic flux for the plurality of coil windings 310 installed in the winding unit 300 and can be configured in various ways.

예로서, 상기 다수의 영구자석(210)들은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 원주방향을 따라서 촘촘하게 배치될 수 있다.As an example, the plurality of permanent magnets 210 may be densely arranged along the circumferential direction in a fan shape, as shown in FIGS. 2 to 5.

한편 상기 다수의 영구자석(210)들은, 원주방향을 따라서 자화방향이 다르게, 소위 할박 배열(Halbach Array)을 가지도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of permanent magnets 210 may be arranged in a so-called Halbach array, with different magnetization directions along the circumferential direction.

예로서, 상기 다수의 영구자석(210)들은, 도 8a에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라서 접선방향에 대하여 이루는 착자방향의 각도가 일정각도, 예를 드렴 45°씩 점점 증가할 수 있다.For example, in the plurality of permanent magnets 210, as shown in FIG. 8A, the angle of the magnetization direction formed along the circumferential direction with respect to the tangential direction may gradually increase by a certain angle, for example, 45°.

여기서 상기 자화방향의 배치에 있어서, 원주방향을 따라서 4개씩 1조를 이루어 배치될 수 있으며, 각 조를 이루는 영구자석은 인접한 다른 조의 영구자석과이 간격이 각 조를 이루는 영구자석들 간의 간격보다 크게 형성될 수 있다.Here, in the arrangement of the magnetization direction, four groups of four can be arranged along the circumferential direction, and the spacing between the permanent magnets in each group from the permanent magnets in other adjacent groups is greater than the spacing between the permanent magnets in each group. can be formed.

또 다른 예로서, 상기 다수의 영구자석(210)들은, 도 8b에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라서 4개씩 1조를 이루며, 1조의 영구자석의 자극방향은, 양단에 위치된 영구자석의 자극방향이 접선방향으로 서로 반대방향을 이루며 중간에 위치된 2개의 영구자석(210)들은, 양단의 영구자석(210)들의 자극방향이 서로 마주보면 상측을 향하고, 양단의 영구자석(210)들의 자극방향이 서로 반대이면 하측을 향하도록 배치될 수 있다.As another example, as shown in Figure 8b, the plurality of permanent magnets 210 form a group of four along the circumferential direction, and the magnetic pole direction of one set of permanent magnets is that of the permanent magnets located at both ends. The magnetic pole directions of the two permanent magnets 210 located in the middle are tangentially opposite to each other. When the magnetic pole directions of the permanent magnets 210 at both ends face each other, they face upward, and the magnetic pole directions of the permanent magnets 210 at both ends face upward. If the stimulation directions are opposite to each other, they can be arranged to face downward.

한편 도 8b에 도시된 자석배열의 경우 후술하는 자석고정부(100)는, 축방향으로 개구가 형성되지 않은 구조(연결부(110)의 구성보다는 영구자석들이 삽입되는 삽입홈만이 형성됨), 즉 원판형상을 가질 수 있다.Meanwhile, in the case of the magnet arrangement shown in Figure 8b, the magnet fixing part 100, which will be described later, has a structure in which no opening is formed in the axial direction (only an insertion groove into which permanent magnets are inserted is formed rather than the structure of the connecting part 110), that is, It may have a disk shape.

상기 자석고정부(100)는, 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The magnet fixing part 100 is a structure in which a plurality of permanent magnets 210 are fixed, and various configurations are possible.

예로서, 상기 자석고정부(100)는, 허브부(130)와, 림부(120)와, 및 원주방향으로 배치되며 허브부(130) 및 림부(120)를 연결하는 복수의 연결부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기를 개시한다.For example, the magnet fixing part 100 includes a hub part 130, a rim part 120, and a plurality of connection parts 110 arranged in the circumferential direction and connecting the hub part 130 and the rim part 120. Disclosed is an axial magnetic flux rotating device comprising:

상기 허브부(130)는, 도 1 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 회전축(400)과 결합되는 등 중심지지구조를 형성하는 구성으로서, 전체적으로 원기둥형상을 가질 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 7B, the hub portion 130 is coupled to the rotation shaft 400 to form a central support structure, and may have an overall cylindrical shape.

예로서, 상기 허브부(130)는, 회전축(400)과 결합되는 축결합공(131)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 자석조립체가 한 쌍으로 구성되는 경우, 한 쌍의 자석조립체의 허브부(130)는, 서로 연결될 수 있다.For example, the hub portion 130 may be formed with a shaft coupling hole 131 that is coupled to the rotation shaft 400. And when the magnet assemblies are composed of a pair, the hub portion 130 of the pair of magnet assemblies may be connected to each other.

상기 림부(120)는, 자석고정부(100)의 원주 가장자리를 형성하는 구성으로서 영구자석(210)에 대하여 원주방향 타단을 지지하도록 구성된다.The rim portion 120 forms the circumferential edge of the magnet fixing portion 100 and is configured to support the other end in the circumferential direction with respect to the permanent magnet 210.

한편 상기 허브부(130)는, 반경방향으로 다수의 영구자석(210)들의 일단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 돌출부(132)가 형성되고, 이때 림부(120)는, 반경방향으로 다수의 영구자석(210)들의 타단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 림돌출부(122)가 형성되어, 돌출부(132) 및 림돌출부(122)에 의하여 다수의 영구자석(210)들이 안착되는 안착홈을 형성할 수 있다.Meanwhile, the hub portion 130 is formed with a protrusion 132 that protrudes further in the axial direction at a position opposite to one end of the plurality of permanent magnets 210 in the radial direction. At this time, the rim portion 120 protrudes in the radial direction. A rim protrusion 122 that protrudes further in the axial direction is formed at a position opposite the other end of the plurality of permanent magnets 210, and a plurality of permanent magnets 210 are seated by the protrusion 132 and the rim protrusion 122. A seating groove can be formed.

여기서 상기 영구자석(210)은, 반경방향으로 허브부(130)의 돌출부(132)와 밀접되거나 간격을 두고 설치될 수 있다.Here, the permanent magnet 210 may be installed close to or spaced apart from the protrusion 132 of the hub portion 130 in the radial direction.

상기와 같은 구조에 의하여 상기 다수의 영구자석들(210)들은, 돌출부(132) 및 림돌출부(122)에 의하여 형성되는 안착홈에 배치됨으로써 안정적으로 지지될 수 있다.With the above structure, the plurality of permanent magnets 210 can be stably supported by being placed in the seating groove formed by the protrusion 132 and the rim protrusion 122.

상기 복수의 연결부(110)는, 원주방향으로 배치되며 허브부(130) 및 림부(120)를 연결하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The plurality of connection parts 110 are arranged in the circumferential direction and connect the hub part 130 and the rim part 120, and various configurations are possible.

상기 복수의 연결부(110)는, 회전시 영구자석(210)들의 반경방향 원심력을 충분히 견딜 수 있도록 허브부(130) 및 림부(120)를 연결하는 구성으로서 원주방향을 따라서 적절한 수로 배치될 수 있다.The plurality of connecting portions 110 connect the hub portion 130 and the rim portion 120 to sufficiently withstand the radial centrifugal force of the permanent magnets 210 during rotation, and may be arranged in an appropriate number along the circumferential direction. .

상기 복수의 연결부(110)는, 3개, 4개 등 적절한 수로 배치될 수 있으며, 축방향으로 보았을 때 전체 원의 면적 대비 적절한 비율로 하여 결정될 수 있다.The plurality of connection parts 110 may be arranged in an appropriate number, such as three or four, and may be determined at an appropriate ratio compared to the area of the entire circle when viewed in the axial direction.

상기 연결부(110)는, 원주방향으로 두 개 이상의 영구자석의 일면을 동시에 지지하도록 설치될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.The connecting portion 110 may be installed to simultaneously support one surface of two or more permanent magnets in the circumferential direction, but is not limited thereto.

상기 연결부(110)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 반경방향 외측으로 가면서 회전축(400)의 회전축방향에 대한 두께가 감소할 수 있다.As shown in FIG. 7A, the thickness of the connecting portion 110 in the direction of the rotation axis of the rotation axis 400 may decrease as it goes radially outward.

상기와 같이 연결부(110)를 반경방향 외측으로 가면서 회전축(400)의 회전축방향에 대한 두께가 감소하도록 구성하면 구조적 강도를 유지하면서 전체 자중을 감소시킬 수 있게 된다.As described above, if the connection portion 110 is configured to decrease in thickness in the direction of the rotation axis of the rotation axis 400 as it moves radially outward, the overall dead weight can be reduced while maintaining structural strength.

그리고 상기 자석고정부(100)의 재질, 특히 연결부(110)의 재질은 전기강판의 재질을 가질 수 있다.And the material of the magnet fixing part 100, especially the connecting part 110, may be an electrical steel sheet.

한편 상기 자석고정부(100)에 설치된 영구자석(210)들은, 권선부(300)에 대하여 공극을 두고 설치되는바, 자석고정부(100)에 영구자석(210)들이 안정적으로 설치될 필요가 있다.Meanwhile, the permanent magnets 210 installed in the magnet fixing part 100 are installed with an air gap relative to the winding part 300, so it is necessary for the permanent magnets 210 to be stably installed in the magnet fixing part 100. there is.

이에, 상기 자석고정부(100)는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 영구자석(210)들이 설치된 상태에서 권선부(300)에 대하여 일정한 공극을 유지할 수 있도록 커버부(160)가 결합될 수 있다.Accordingly, the magnet fixing part 100 can be coupled with the cover part 160 so as to maintain a constant gap with respect to the winding part 300 in the state in which the permanent magnets 210 are installed, as shown in FIG. 7b. there is.

상기 커버부(160)는, 자석고정부(100)가 권선부(300)에 대향되는 면이 권선부(300)에 대하여 일정한 공극을 유지할 수 있도록 자석고정부(100)에 결합되는 구성으로서, 그 결합구조 및 재질에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The cover part 160 is a structure that is coupled to the magnet fixing part 100 so that the surface of the magnet fixing part 100 facing the winding part 300 can maintain a constant gap with respect to the winding part 300, Various configurations are possible depending on the coupling structure and material.

일예로서, 상기 커버부(160)는, 자석고정부(100)가 권선부(300)에 대향되는 면이 권선부(300)에 대하여 일정한 공극을 유지하는 부재로서, 알루미늄 재질, 플라스틱 재질, CFRP 필름 등 비자성체 재질을 가질 수 있다.As an example, the cover part 160 is a member where the surface of the magnet fixing part 100 facing the winding part 300 maintains a constant gap with respect to the winding part 300, and is made of aluminum, plastic, or CFRP. It may have a non-magnetic material such as film.

이때 상기 커버부(160)는, 자석고정부(100)에 대하여 압입에 의한 결합, 용접에 의한 결합, 볼팅에 의한 결합 등 다양한 방법에 의하여 결합될 수 있다.At this time, the cover part 160 may be coupled to the magnet fixing part 100 by various methods such as coupling by press fitting, coupling by welding, or coupling by bolting.

또한 상기 커버부(160)는, 자석고정부(100)와 일체로 형성될 수 있으며, 이때 커버부(160)와 일체화되고 연결부(110)가 형성됨에 있어서 하나의 부재에서 기계가공에 의하여 형성되거나, 금형을 이용하여 형성될 수 있다.In addition, the cover part 160 may be formed integrally with the magnet fixing part 100. In this case, when it is integrated with the cover part 160 and the connection part 110 is formed, it may be formed from a single member by machining. , can be formed using a mold.

그리고 상기 커버부(160)는, 영구자석(210)들을 안정적으로 지지할 수 있는 구조가 바람직하며, 원판구조, 캔구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다.The cover part 160 preferably has a structure that can stably support the permanent magnets 210, and may have various structures such as a disk structure or a can structure.

한편 상기 커버부(160)가 추가로 포함될 때, 영구자석(210)들은, 다양한 방법에 의하여 설치될 수 있다.Meanwhile, when the cover part 160 is additionally included, the permanent magnets 210 can be installed by various methods.

특히 상기 커버부(160)가 자석고정부(100)에 결합된 후에 영구자석(210)들을 끼워넣거나, 커버부(160) 및 자석고정부(100)가 일체화된 구조에서 영구자석(210)들을 끼워넣어 조립하는 방식이 바람직하다. 이는 영구자석(210)들의 조립이 용이하며, 커버부(160)와의 축방향 자력 및 커버부(160)의 축방향 반력 지지로 인하여 영구자석(210)들의 이탈방지을 방지할 수 있기 때문이다.In particular, after the cover part 160 is coupled to the magnet fixing part 100, the permanent magnets 210 are inserted, or the permanent magnets 210 are inserted in a structure in which the cover part 160 and the magnet fixing part 100 are integrated. The insert-and-assemble method is preferable. This is because the permanent magnets 210 are easy to assemble and the permanent magnets 210 can be prevented from being separated due to the axial magnetic force with the cover part 160 and the support of the axial reaction force of the cover part 160.

한편 도 7b에서 도면부호 172, 173은, 자석고정부(100)를 관통하여 형성된 홀들을 가리키는 도면부호로서 공기유동을 유도하여 권선부(300) 등의 냉각을 유도할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 7B, reference numerals 172 and 173 refer to holes formed through the magnet fixing part 100, which can induce air flow to induce cooling of the winding part 300, etc.

또한 도 7b에서 도면부호 171은, 권선부(300)를 중심으로 상하로 배치된 한 쌍의 자석고정부(100)를 결합시키는 볼트를 가리킨다.In addition, reference numeral 171 in FIG. 7B indicates a bolt that couples a pair of magnet fixing parts 100 arranged vertically around the winding part 300.

한편 상기 자석조립체, 특히 자석고정부(100)는, 도 1 내지 도 7b에 도시된 제1실시예의 회전기기의 자석고정부의 구조와는 달리, 도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.Meanwhile, the magnet assembly, especially the magnet fixing part 100, has a structure as shown in Figures 14 to 18, unlike the structure of the magnet fixing part of the rotating machine of the first embodiment shown in Figures 1 to 7b. You can have it.

구체적으로, 상기 자석고정부(100)는, 영구자석(210)의 고정을 위한 다양한 구조를 가질 수 있으며, 도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같이 영구자석(210)의 위치고정을 위한 하나 이상의 위치지정돌기(140)가 배면에 설치되는 판형 디스크 구조를 가질 수 있다.Specifically, the magnet fixing part 100 may have various structures for fixing the permanent magnet 210, and may include one or more structures for fixing the position of the permanent magnet 210 as shown in FIGS. 14 to 18. The positioning protrusion 140 may have a plate-shaped disk structure installed on the rear surface.

그리고 상기 자석고정부(100)는, 구조적 강성을 보강하기 위하여 복수의 리브(150)가 상면에 형성될 수 있다.And the magnet fixing part 100 may have a plurality of ribs 150 formed on its upper surface to reinforce structural rigidity.

본 발명에 따른 회전기기는, 영구자석들로 이루어진 회전자, 즉 자석조립체 및 권선코일로 구성된 고정자를 포함한 구성의 예를 들어 설명하였으며, 방식에 따라서 전동기 또는 발전기로 사용될 수 있다.The rotating machine according to the present invention has been described as an example of a configuration including a rotor made of permanent magnets, that is, a stator composed of a magnet assembly and a winding coil, and can be used as an electric motor or generator depending on the method.

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 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. Since the above is only a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, as is well known, the scope of the present invention should not be construed as limited to the above embodiments, and the scope of the present invention described above Both the technical idea and the technical idea underlying it will be said to be included in the scope of the present invention.

100 : 자석고정부 210 : 영구자석
300 : 권선부
100: Magnet fixing part 210: Permanent magnet
300: winding section

Claims (10)

다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 권선부(300)와;
상기 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 상기 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 상기 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함하며, 상기 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 자석조립체를 포함하며,
상기 권선부(300)는,
상기 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와;
상기 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 상기 회전축(400)의 축방향으로 m(m은 2 이상의 자연수) 회 권선되는 축방향권선이 상기 회전축(400)과 수직을 이루는 n 층까지 권선된 후 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함하며,
상기 자석고정부(100)는, 허브부(130)와, 림부(120)와, 및 원주방향으로 배치되며 상기 허브부(130) 및 상기 림부(120)를 연결하는 복수의 연결부(110)를 포함하며,
상기 허브부(130)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 일단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 돌출부(132)가 형성되고, 상기 림부(120)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 타단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 림돌출부(122)가 형성되어, 상기 돌출부(132) 및 상기 림돌출부(122)에 의하여 상기 다수의 영구자석(210)들이 안착되는 안착홈을 형성하며,
상기 연결부(110)는, 반경방향으로 가면서 상기 회전축(400)의 회전축방향에 대한 두께가 감소하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
a winding unit 300 in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400;
A plurality of permanent magnets 210 are installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300 and arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and the plurality of permanent magnets 210 are It includes a fixed magnet fixing part (100) and includes a magnet assembly that rotates relative to the winding part (300),
The winding unit 300,
a first winding portion 330 that is perpendicular to the rotation axis 400 and is wound in n layers (n is a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost portion;
The n layer is connected to the innermost end of the first winding unit 330 and the axial winding is wound m (m is a natural number of 2 or more) times in the axial direction of the rotation axis 400 and is perpendicular to the rotation axis 400. It includes a second winding section 340 having a second end 312 at the outermost end after being wound up to,
The magnet fixing part 100 includes a hub part 130, a rim part 120, and a plurality of connection parts 110 arranged in the circumferential direction and connecting the hub part 130 and the rim part 120. Includes,
The hub portion 130 is formed with a protrusion 132 that protrudes further in the axial direction at a position opposite to one end of the plurality of permanent magnets 210 in the radial direction, and the rim portion 120 is formed in the radial direction. A rim protrusion 122 that protrudes further in the axial direction is formed at a position opposite to the other end of the plurality of permanent magnets 210, and the plurality of permanent magnets (122) are formed by the protrusion 132 and the rim protrusion 122. 210) forms a seating groove in which the
The connecting portion 110 is an axial magnetic flux rotating device, characterized in that the thickness of the connecting portion 110 decreases in the rotation axis direction of the rotating shaft 400 as it goes in the radial direction.
다수의 코일권선(310)들이 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 권선부(300)와;
상기 권선부(300)에 대하여 축방향으로 공극을 두고 설치되며, 상기 회전축(400)을 기준으로 원주방향을 따라서 배치되는 다수의 영구자석(210)들과, 상기 다수의 영구자석(210)들이 고정되는 자석고정부(100)을 포함하며, 상기 권선부(300)에 대하여 상대회전하는 자석조립체를 포함하며,
상기 권선부(300)는,
상기 회전축(400)과 수직을 이루어 n(n은 2 이상의 자연수) 층으로 권선되어 최외곽에 제1단부(311)를 가지는 제1권선부(330)와;
상기 제1권선부(330)의 최내단과 연결되고, 상기 회전축(400)의 축방향으로 n층으로 권선되어 최외곽에 제2단부(312)를 가지는 제2권선부(340)를 포함하며,
상기 제1권선부(330) 및 상기 제2권선부(340)를 한 단위의 권선부분을 형성하고,
상기 권선부분은, 축방향으로 밀접하여 복수로 배치되며,
상기 제2권선부(340)의 제2단부(312)는, 인접한 권선부분의 제1권선부(330)의 제1단부(311)와 연결되며,
상기 자석고정부(100)는, 허브부(130)와, 림부(120)와, 및 원주방향으로 배치되며 상기 허브부(130) 및 상기 림부(120)를 연결하는 복수의 연결부(110)를 포함하며,
상기 허브부(130)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 일단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 돌출부(132)가 형성되고, 상기 림부(120)는, 반경방향으로 상기 다수의 영구자석(210)들의 타단에 대향되는 위치에서 축방향으로 더 돌출된 림돌출부(122)가 형성되어, 상기 돌출부(132) 및 상기 림돌출부(122)에 의하여 상기 다수의 영구자석(210)들이 안착되는 안착홈을 형성하며,
상기 연결부(110)는, 반경방향으로 가면서 상기 회전축(400)의 회전축방향에 대한 두께가 감소하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
a winding unit 300 in which a plurality of coil windings 310 are arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400;
A plurality of permanent magnets 210 are installed with a gap in the axial direction with respect to the winding unit 300 and arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis 400, and the plurality of permanent magnets 210 are It includes a fixed magnet fixing part (100) and includes a magnet assembly that rotates relative to the winding part (300),
The winding unit 300,
a first winding portion 330 that is perpendicular to the rotation axis 400 and is wound in n layers (n is a natural number of 2 or more) and has a first end 311 at the outermost portion;
It is connected to the innermost end of the first winding part 330, and includes a second winding part 340 that is wound in n layers in the axial direction of the rotation shaft 400 and has a second end 312 at the outermost part. ,
The first winding section 330 and the second winding section 340 form a single unit winding section,
The winding portion is arranged in plurality in close proximity in the axial direction,
The second end 312 of the second winding part 340 is connected to the first end 311 of the first winding part 330 of the adjacent winding part,
The magnet fixing part 100 includes a hub part 130, a rim part 120, and a plurality of connection parts 110 arranged in the circumferential direction and connecting the hub part 130 and the rim part 120. Includes,
The hub portion 130 is formed with a protrusion 132 that protrudes further in the axial direction at a position opposite to one end of the plurality of permanent magnets 210 in the radial direction, and the rim portion 120 is formed in the radial direction. A rim protrusion 122 that protrudes further in the axial direction is formed at a position opposite to the other end of the plurality of permanent magnets 210, and the plurality of permanent magnets (122) are formed by the protrusion 132 and the rim protrusion 122. 210) forms a seating groove in which the
The connecting portion 110 is an axial magnetic flux rotating device, characterized in that the thickness of the connecting portion 110 decreases in the rotation axis direction of the rotating shaft 400 as it goes in the radial direction.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1권선부(330)의 권선방향과 상기 제2권선부(340)의 권선방향은, 서로 반대방향인 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
An axial magnetic flux rotating device, characterized in that the winding direction of the first winding section 330 and the winding direction of the second winding section 340 are opposite to each other.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1단부(311) 및 상기 제2단부(312)는, 상기 회전축(400)을 중심으로 반경방향 끝단에 위치된 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
The first end 311 and the second end 312 are located at radial ends about the rotation axis 400.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 자석조립체는, 상기 권선부(300)의 상면 및 저면 각각에 공극을 두고 대향되어 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
The magnet assembly is an axial magnetic flux rotating device, characterized in that the magnet assembly is installed in a pair facing each other with an air gap on the upper and lower surfaces of the winding unit 300.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 허브부(130)는, 상기 회전축(400)과 결합되는 축결합공(131)이 형성되며, 한 쌍의 자석조립체의 허브부(130)는, 서로 연결된 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
The hub portion 130 is formed with a shaft coupling hole 131 coupled to the rotation shaft 400, and the hub portion 130 of the pair of magnet assemblies is connected to each other. .
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 연결부(110)는, 원주방향으로 두 개 이상의 영구자석의 일면을 동시에 지지하도록 설치된 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
The connection portion 110 is an axial magnetic flux rotating device, characterized in that it is installed to simultaneously support one surface of two or more permanent magnets in the circumferential direction.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 다수의 영구자석(210)들은, 원주방향을 따라서 접선방향에 대하여 이루는 자극방향의 각도가 45°점점 증가하는 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
An axial magnetic flux rotation device, characterized in that the angle of the magnetic pole direction of the plurality of permanent magnets 210 with respect to the tangential direction gradually increases by 45° along the circumferential direction.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 다수의 영구자석(210)들은, 원주방향을 따라서 4개씩 1조를 이루며,
1조의 영구자석의 자극방향은, 양단에 위치된 영구자석의 자극방향이 접선방향으로 서로 반대방향을 이루며 중간에 위치된 2개의 영구자석(210)들은, 양단의 영구자석(210)들의 자극방향이 서로 마주보면 상측을 향하고, 양단의 영구자석들의 자극방향이 서로 반대이면 하측을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
The plurality of permanent magnets 210 form a group of four along the circumferential direction,
The magnetic pole direction of a set of permanent magnets is that the magnetic pole directions of the permanent magnets located at both ends are tangentially opposite to each other, and the two permanent magnets 210 located in the middle have the magnetic pole directions of the permanent magnets 210 at both ends. An axial magnetic flux rotating device characterized in that it is arranged to face upward when facing each other, and to face downward when the magnetic pole directions of the permanent magnets at both ends are opposite to each other.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
전동기 또는 발전기인 것을 특징으로 하는 축방향 자속 회전기기.
In claim 1 or claim 2,
An axial magnetic flux rotating device characterized in that it is an electric motor or generator.
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