KR920000508B1

KR920000508B1 - 영구자석식 직류기의 제조방법

Info

Publication number: KR920000508B1
Application number: KR1019890004698A
Authority: KR
Inventors: 히로아끼 아소
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시끼 모리야
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1992-01-14
Also published as: US4918830A; KR890016733A; JPH01264554A

Abstract

내용 없음.

Description

영구자석식 직류기의 제조방법

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 정면도.

제2도는 제1도의 II-II선 단면도.

제3도는 제1도에 도시되는 실시예의 중요부를 도시하는 단면도.

제4도는 제1도에 도시되는 실시예의 비자성 부재를 도시하는 사시도.

제5도는 제1도에 도시되는 실시예의 자속분포 파형도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 단면도.

제7도는 제6도에 도시되는 실시예의 비자성 부재를 도시하는 사시도.

제8도는 본 발명의 다른 별도의 실시예를 도시하는 단면도.

제9도는 제8도에 도시하는 실시예의 비자성 부재를 도시하는 사시도.

제10도는 본 발명의 또다른 별도의 실시예를 도시하는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정자 2 : 계철

3,30 : 주자극 4,40 : 보조자극

5,50 : 차단부 6,60 : 비자성 부재

7 : 회전자 8 : 전기자 코어

9 : 전기자 코일 10 : 정류자

11 : 전기자 축

본 발명은 영구자석식 직류기에 관한 것으로, 특히 이방성 영구자석을 주자극에 사용하고, 그 주자극에 영구자석보다도 가역 투자율이 높은 보조자극을 병설하여 형성한 고정자를 갖는 영구자석식 직류기 제조 방법에 관한 것이다.

종래 일반적으로 알려져 있는 시동기 등의 영구자석식 직류기는 예를들어 특공소 48-35721호 공보에 나타나 있는 것처럼 전기자 반응에 의한 자속감소 대책으로서 자속증가 작용측에 연철등의 보조자극을 설치하는 것이 행해지고 있다.

즉 회전자 중심에서 방사상으로 뻗어나가는 중심선과 평행하게 양끝을 절단한 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극과, 상기 주자극과 원주방향으로 간격을 두고 인접하는 연철등의 보조자극으로 구성한 것이나, 혹은 주자극과 보조자극의 대향면을 전면에 걸쳐 밀착하여 구성한 것이 있다.

그러나, 주지하는 바와 같이 이방성 영구자석은 반경방향으로 자속이 통하기 때문에 원주방향(회전방향)으로 보조자극을 밀착하여 병설한 경우는 양자간에 누설자로(磁路)가 형성된다. 따라서 주자극과 보조자극의 대향면을 전면에 걸쳐 밀착해서 구성한 것은 유효 자속이 감소되어 회전 토오크가 감소된다. 한편, 주자극과 보조자극이 원주방향(회전방향)으로 간격을 두고 인접한 것은 누설자속은 감소하지만 양 자극간에 전장에 걸쳐 간격이 있기 때문에 회전자 전기자(armature)쪽에서 본 자속분포 파형에 있어서 고부하시에는 양자간에 급격한 하강이 발생하여 원활한 운전을 바랄 수 없고 출력저하와 함께 자기음의 발생, 진동이 생기며 더구나 주자극과 보조자극간에 간격을 형성하므로 양자의 위치결정이 곤란하게 되어 조립성이 좋지 않은 등의 문제점이 생기고 있다.

본 발명은 상기와 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로 자속분포 파형이 평탄하게 되어 회전 토오크를 향상할 수 있으며, 게다가 조립성이 양호한 영구자석식 직류기 제조방법을 얻음을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 영구자석식 직류기 제조방법은 계철 내주면에 주자극의 영구자석 보다 가역 투자율이 높은 보조자극을 용접으로 고착한 후, 보조자극의 측면과 계철 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재를 접착하여 반경방향 외측에서 회전자와 고정자의 에어 갭보다 큰 누설자로 차단부를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주가극을 비자성 부재의 측면과 계철 내주면을 따라 위치 결정한 후 주자극을 접착재로 계철 내주면에 비자성 부재를 사이에 두고 보조자극과 인접하는 것처럼 고착한 것이다.

또한 별도의 발명에 있어서는 계철 내주면에 주가극의 영구자석보다 가역 투자율이 높은 보조자극을 용접으로 고착한 후, 상기 보조자극 측면과 계철 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재를 배치하여 반경방향 외측에서 회전자와 고정자의 에어 갭보다 큰 누설자로 차단부를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극을 비자성 부재의 측면과 계철 내주면을 따라 위치결정한후, 상기 주자극과 인접한 계자극을 구성하는 보조자극과의 사이에 스프링을 장착하므로써, 주자극을 가압 고정한 것이다.

본 발명에 있어서, 누설자로 차단부를 구성하는 비자성 부재에 의해 주자극과 보조자극 사이의 누설자로는 차단되고 누설자속은 적어지며 또한 주자극과 보조자극은 반경방향내측에서 접하는 것처럼 구성할 수 있기 때문에 자속분포 파형에 있어서도 주자극과 보조자극간에 급격한 하강이 발생하는 일이 없이 평탄하게 된다. 또한 비자성 부재로 주자극의 위치 결정을 확실히 할 수 있다. 더우기 주자극과 인접한 계자극을 구성하는 보조자극 사이에 스프링을 장착하므로써 주자극을 비자성체와 함께 용이하게 또 확실하게 가압하여 압접 고정할 수 있다.

이하, 이 발명의 실시예를 도면과 관련하여 설명하겠다. 먼저 제1도 내지 제4도에 있어서 도면부호 1은 직류기의 고정자, 2는 철 등의 자성체로 구성된 계철, 3은 이 계철 내주면에 접착재(31)로 고착된 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극으로, 원주상에 등간격으로 4개가 설치되어 상호 인접하는 자극이 다른 극으로 되도록 반경방향으로 장착되어 있다. 도면부호 4는 상기 주자극에 인접하여 병설되고 상기 영구자석(3)보다 가역 투자율이 높은 연철 등으로 형성되는 4개의 보조자극으로, 상기 계철(2)의 내주면에 용접 고착되어 있으며 방경방향 내측에서 상기 주자극(3)과 접하고 반경방향 외측에서는 상기 주자극(3)과의 사이에 누설자로 차단부(5)를 형성하고 있다. 이 차단부(5)의 외경측 원주방향 간극(b)은 후술하는 회전자와 반경방향 미소 에어갭(a)보다 크게 설정되어 있다. 도면부호 6은 차단부에 각각 설치된 수지부재로 형성되는 4개의 비자성 부재, 7은 상기 주자극(3)과 보조자극(4)의 내측둘레에 반경방향으로 미소간극이 에어갭(a)을 사이에 두고 대향하는 회전자로 제1도의 화살표 방향 즉, 시계방향으로 회전한다. 도면부호 8은 전기자 코어로, 상기 주자극(3)과 보조자국(4)과 상기 에어갭(a)을 사이에 두고 대향하고 있다. 도면부호 9는 이 전기자 코어에 두루감긴 전기자 코일, 10은 정류자(코뮤테이터), 11은 전기자 축이다.

이와 같이 구성된 실시예에 있어서 고정자(1)의 조립에 있어서는 먼저 보조자극(4)을 계철(2)의 내주면에 용접등으로 고착한다. 다음에, 이 보조자극(4)에 접합하는 것과 같이 비자성 부재(6)를 접착재(31)로 계철(2)의 내주면에 고정한다. 이후 비자성 부재(6)의 제3도에 도시된 우측 끝면을 기준으로 주자극(3)을 장입하여 위치 결정한 후, 접착재(31)로 계철(2)의 내주면과 비자성 부재(6)의 우측 끝면에 주자극(3)을 접착하여 고정한다. 이와 같이 해서 조립된 고정자(1)의 내측둘레에 회전자(7)가 장착되며 전기자 코어(8)와 주자극(3), 보조자극(4)의 사이에는 에어갭(a)이 형성된다.

즉 이 실시예의 것에 있어서는 에어갭(a)보다 큰 간극의 누설자로 차단부(5)를 마련하고 이 차단부(5)에 비자성 부재(6)를 배치하고 있으므로 주자극(3)과 보조자극(4)사이의 누설자로는 비자성 부재(6)에 의해 차단되고 누설자극이 극히 적어지기 때문에 회전 토오크가 향상된다.

또한 주자극(3)과 보조자극(4)은 그 반경방향 내측에서 접합하고 있는 회전자(7)와 대향하는 내측둘레에는 일체의 원주방향 간격이 형성되어 있지 않기 때문에 자속분포 파형이 제5도에 도시하는 바와 같이 평탄하게 되며, 출력 향상을 피할 수 있음과 동시에 자기음의 발생, 진동을 방지할 수 있다. 또한 주자극(3)을 조립할 때에 비자성 부재(6)을 위치 결정수단으로 이용할 수 있기 때문에 조립 작업이 용이하게 된다.

게다가 상술한 바에서는 누설자로 차단부(5)를 고정자(1)의 내경끝에 달할 정도까지 늘리고 비자성 부재(6)를 비교적 대형으로 한 것을 예시했으나, 제6, 제7도에 나타내는 바와 같이 형상으로 해도 된다.

즉 제6도, 제7도에 있어서 도면부호 30은 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극으로 이 주자극 반경방향의 대략 중앙부 부근에 상기 보조자극(4)과의 사이에 누설자로 차단부(50)를 구성하는 것 같이 형성되어 있다. 차단부(50)의 최외경 원주방향간극(b)은 회전자(7)와 고정자(1)간의 에어갭(a)보다 크게 설정되어 있다. 도면부호 60은 이 차단부(50)에 배설된 대략 삼각형 단면 형상의 수지 성형체로 형성되는 비자성 부재로 접착제(31)로 상기 상기 계철(2)의 내주면에 고착되어 있다.

이 실시예의 계자극 조립 방법은 상기 실시예와 마찬가지로 먼저 보조자극(4)을 용접으로 계철(2)의 내주면에 고착한다. 다음에 비자성 부재(60)를 보조자극(4)의 우측면과 계철(2)의 내주면을 따라 위치를 정하고 접착재(31)로 고착한다.

이 실시예의 것에 있어서는 주자극(30)의 반경방향의 대략 중앙부 부근으로부터 누설자로 차단부(50)를 형성하고 있으나, 주자극(30)을 구성하는 이방성 영구자석은 그 반경방향의 중앙부에 있어서 N극과 S극의 경계가 있으며 실질적으로 상기 실시예와 마찬가지의 누설자로 차단 작용이 있다. 또한 비자성 부재(60)에 의해 주자극(30)의 원주방향위치결정이 확실해진다.

또한, 제8도, 제9도에 나타내는 바와 같이 비자성 부재(60)의 축방향 양 끝부분에 주자극(30)과 보조자극(4)의 각 끝면을 받아 축방향에 대해서의 위치 결정을 행하는 가이드(60a)를 형성하면, 주자극(30)과 보조자극(4) 및 비자성 부재(60)자신의 축방향에 대해서의 위치결정을 할 수 있으며 보다 한층 조립 작업이 용이해진다. 게다가 제10도에 나타내는 바와 같이, 고정자(1)에 있어서의 서로 원주방향 간극을 사이에 두고 인접하는 주자극(30)과 보조자극(40)사이에 판스프링 등의 탄성체(12)를 장착해도 좋다. 즉 제10도에 있어서는 보조자극(40)에 절결부를 마련하여 누설자로 차단부(50)를 형성하고 있다. 이 실시예의 계자극 조립방법은 먼저 보조자극(40)을 용접에 의해 계철(2)의 내주면에 고착한다.

다음에 보조자극(40)의 우측면과 계철(2)의 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재(60)를 배치하여 반경방향 외측에서 회전자(7)의 고정자(1)의 에어갭(a)보다 큰 누설자로 차단부(50)을 구성한다. 그후 주자극(30)을 비자성 부재(60), 보조자극(40)의 우측면 및 계철(2)의 내주면을 따라 위치결정한 후 상기 주자극(30)과 인접한 계자극을 구성하는 보조자극(40)과의 사이에 판스프링(12)을 장착하여 주자극(30)을 보조자극(40)에 가압하여 압접 고정한다.

이 실시예에 있어서는 탄성체인 판스프링(12)으로 비자성 부재(60) 및 주자극(30)을 압접 고정할 수 있으므로 상기 실시예와 같이 접착재(31)를 필요로 하지 않거나 사용하더라도 소량으로 족하다.

이상과 같이 본 발명에 따르면 계철 내주면에 주자극의 영구자석 보다 가역 투자율이 높은 보조 자극을 용접으로 고착한 후 보조자극 측면과 계철 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재를 접착하여 반경방향 외측에서 회전자와 고정자의 에어갭보다 큰 누설자로 차단부를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극을 비자성 부재 측면과 계철 내주면을 따라 위치 결정시킨 후, 접착재로 주자극을 계철 내주면에 비자성 부재를 사이에 두고 보조자극과 인접하는 것과 같이 고착하도록 했으므로, 비자성 부재에 의해 주자극과 보조자극 사이의 누설자로는 차단되고 누설자속은 적어지며 회전 토오크를 향상할 수 있고 게다가 자속분포 파형도 평탄하게 되며 또한 비자성 부재에 의해 주자극의 원주방향에의 위치결정이 가능하므로 조립이 좋아진다.

또한 별도의 발명에서는 계철의 내주면에 주자극의 영구자석보다 가열 투자율이 높은 보조자극을 용접으로 고착한 후, 보조자극 측면과 계철 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재를 배치하여 반경방향 외측에서 회전자와 고정자의 에어갭보다 큰 누설자로 차단부를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극을 비자성 부재면과 계철 내주면을 따라 위치 결정한 후, 상기 주자극과 인접한 계자극을 구성하는 보조자극의 사이에 탄성체를 장착하므로써 주자극을 가압 고정하도록 했으므로 주자극을 탄성체로 고정할 수 있기 때문에 접착재를 불필요하게 할 수 있으며 동시에 주자극 장착을 단시간에 행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

영구자석으로 형성되는 주자극(3)과 상기 영구자석보다 가역 투자율이 높은 보조자극(4)을 계철(2) 내주면에 원주방향으로 병설하여 이루어지는 영구자석식 직류기의 제조방법에 있어서, 상기 계철(2)의 내주면에 보조자극(4,40)을 용접으로 고착한 후, 상기 보조자극(4,40)의 측면과 상기 계철(2)의 내주면에 단면이 대략 삼각형 상인 비자성부재(6,60)를 접착하여 반경방향 외측에서 회전자(7)와 고정자(1)의 에어갭(a)보다 큰 누설자로 차단부(5,50)를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극(3,30)을 상기 비자성 부재(6,60)측며과 상기 계철(2) 내주면을 따라 위치결정한 후, 접착재(31)로 상기 주자극(3,30)을 상기 계철(2)내주면에 상기 비자성 부재(6,60)를 사이에 두고 상기 보조자극(4,40)과 인접하는 것처럼 고착하는 것을 특징으로 하는 영구자석식 직류기의 제조방법.
영구자석으로 형성되는 주자극(3)과 상기 영구자석보다 가역투자율이 높은 보조자극(4)을 계철(2)의 내주면에 원주방향으로 병설하여 이루어지는 영구자석식 직류기의 제조방법에 있어서, 상기 계철(2)의 내주면에 보조자극(4,40)을 용접에 의해 고착한 후, 상기 보조자극(4,40)의 측면과 상기 계철(2)의 내주면에 단면이 대략 삼각형상인 비자성 부재(6,60)를 배치하여 반경방향 외측에서 회전자(7)와 고정자(1)의 에어갭(a)보다 큰 누설자로 차단부(5,50)를 구성하고, 그후 이방성 영구자석으로 형성되는 주자극(3,30)을 상기 비자성 부재(6,60)측면과 상기 계철(2)내주면을 따라 위치 결정한 후, 상기 주자극(3,30)과 인접한 계자극을 구성하는 보조자극(4,40)과의 사이에 탄성체(12)를 장착하므로써 상기 주자극(3,30)을 가압 고정한 것을 특징으로 하는 영구자석식 직류기의 제조방법.