KR102490607B1 - magnet insert type motor rotor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자석 압입형 모터 회전자로서, 모터의 회전축에 끼워지고 다수의 자성강판을 적층하여 만든 회전자 코어와, 상기 회전자 코어의 내부에 결합되며, 극수에 대응하게 회전자 코어의 원주 방향을 따라 등간격으로 배치된 자석을 포함하되, 상기 자성강판은, 상기 자성강판의 중심에서 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있으며, 상기 회전축이 결합되는 중심홀(center hole); 상기 중심홀의 주변에서 원주 방향을 따라 이격 배치된 다수의 원코어홀(original core hole); 상기 원코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 1 리세스를 구비한 리세스코어홀(recess core hole); 및 상기 리세스코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 2 리세스에 돌기를 구비한 돌기코어홀(protrusion core hole);을 포함하고, 상기 자성강판을 각도 360/극수의 간격마다 회전시키면서 차례로 적층하여, 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀이 서로 일치되고, 상기 돌기의 아래에 상기 제 1 리세스가 배치되어, 상기 자석이 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀을 통해 삽입될 때, 상기 돌기가 상기 제 1 리세스 쪽으로 간섭없이 이동하면서 변형됨과 동시에 상기 자석을 고정한다.The present invention is a magnet press-fitting motor rotor, which includes a rotor core made by laminating a plurality of magnetic steel plates and inserted into a rotating shaft of the motor, coupled to the inside of the rotor core, and corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the rotor core. including magnets arranged at equal intervals along, wherein the magnetic steel plate penetrates from the center of the magnetic steel plate in a thickness direction of the magnetic steel plate, and includes a center hole to which the rotating shaft is coupled; a plurality of original core holes disposed spaced apart from the periphery of the center hole in a circumferential direction; a recess core hole spaced apart from the one core hole in a circumferential direction and having a first recess; and a protrusion core hole spaced apart from the recess core hole in the circumferential direction and having a protrusion in the second recess, wherein the magnetic steel sheet is rotated at intervals of 360 degrees/number of poles in sequence. When stacked, the one-core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole coincide with each other, and the first recess is disposed under the protrusion, so that the magnet operates through the one-core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole. When inserted through the protrusion core hole, the protrusion moves toward the first recess without interference and is deformed while fixing the magnet.
Description
본 발명은 자석 압입형 모터 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 회전자와 자석의 조립 공정을 단순화 하고 제작비용을 절감하면서, 자석 압입 조립시 모터 회전자의 자성강판의 훼손 또는 자석 자체의 파손을 방지할 수 있는 자석 압입형 모터 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a magnet press-fit motor rotor, and more particularly, simplifies the assembly process between the motor rotor and the magnet and reduces manufacturing costs, while damaging the magnetic steel plate of the motor rotor or the magnet itself during magnet press-fit assembly. It relates to a magnet press-fitting motor rotor capable of preventing damage.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개번호 10-2005-0118518호(2005. 12. 19.)에 개시되어 있다.
일반적으로 모터는 로터(rotor)인 회전자의 회전력을 회전축으로 전달하여, 상기 회전축이 부하를 구동하게 된다. 로터는 스테이터(stator)인 고정자와의 전자기적인 상호 작용에 의해서 회전하는 구성이다.The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Publication No. 10-2005-0118518 (2005. 12. 19.).
In general, a motor transmits rotational force of a rotor, which is a rotor, to a rotational shaft, so that the rotational shaft drives a load. The rotor is a component that rotates by electromagnetic interaction with a stator, which is a stator.
회전자의 동심도는 모터의 작동에 있어서 매우 중요하다. 왜냐하면, 동심도가 나쁘다는 것은 회전자의 회전시 소음과 진동이 증가하고 모터의 효율이 저하될 수 있기 때문이다. 또한 로터의 진동은 회전축에 그대로 전달되어, 부하 구동시 소음과 진동이 더욱 발생될 수 있다.The concentricity of the rotor is very important in the operation of the motor. This is because poor concentricity may increase noise and vibration during rotation of the rotor and decrease the efficiency of the motor. In addition, since the vibration of the rotor is transmitted to the rotating shaft as it is, noise and vibration may be further generated when the load is driven.
이러한 회전자는 다수의 자성강판으로 적층된 회전자 코어와, 회전자 코어의 코어홀에 설치되어 있는 자석(예: 영구 자석)과, 회전자 코어에 결합되는 회전축으로 이루어진다.Such a rotor consists of a rotor core laminated with a plurality of magnetic steel plates, a magnet (eg, permanent magnet) installed in a core hole of the rotor core, and a rotation shaft coupled to the rotor core.
특히, 자성강판은 회전자 코어의 축방향 자속 누설을 최소화하기 위해 적층된다. 각 자성강판은 철판이나 강판을 프레싱을 통해 절단 및 포밍을 하여 복수개로 제작되며, 적층 과정을 통해서 회전자 코어가 된다.In particular, magnetic steel plates are laminated to minimize leakage of magnetic flux in the axial direction of the rotor core. Each magnetic steel plate is manufactured in plurality by cutting and forming an iron plate or steel plate through pressing, and becomes a rotor core through a lamination process.
특히, 회전자 코어가 무정류자(Brushless DC: BLDC) 모터 용으로 제작되기 위해서는 원형의 회전자 코어의 내부에 복수개의 자석이 복수개의 극수(예: 6극, 8극, 10극)의 조합에 대응하게 마련된다.In particular, in order for the rotor core to be manufactured for brushless DC (BLDC) motors, a plurality of magnets inside the circular rotor core are required in combination with a plurality of poles (e.g., 6 poles, 8 poles, 10 poles). prepared to respond.
종래 기술에 따른 자석을 회전자 코어의 내부에 설치하기 위해서는 자석의 단면적이 코어홀에 비해 상대적으로 작게 형성된다.In order to install the magnet according to the prior art to the inside of the rotor core, the cross-sectional area of the magnet is relatively smaller than that of the core hole.
이에 따라 자석은 코어홀과의 유격 또는 간극을 이용하여 코어홀에 삽입될 수 있지만, 삽입 이후 코어홀에 자석이 고정되지 못하는 상태가 된다.Accordingly, the magnet may be inserted into the core hole by using the clearance or gap between the magnet and the core hole, but the magnet cannot be fixed to the core hole after being inserted.
이때, 종래 기술은 코어홀과 자석의 사이에 열경화성 접착제 또는 몰딩제를 도포 혹은 주입하고, 가열로에서 자석의 접착을 견고하게 한 바 있다.At this time, in the prior art, a thermosetting adhesive or molding agent is applied or injected between the core hole and the magnet, and the bonding of the magnet is strengthened in a heating furnace.
그러나, 이와 같이 접착제 또는 몰딩제를 이용한 종래의 자석 조립 방법은 수작업에 의한 것으로서 등간격을 이뤄야 하는 자석 사이의 간격이 동일하지 않고, 로터 내부면에 도포된 접착제의 두께가 일정하지 않아 소결 공정시 변형이 생겨 자석의 접착 위치에 변형이 생기기 쉽다.However, the conventional magnet assembly method using an adhesive or molding agent is manual, and the distance between the magnets, which should be spaced equally, is not the same, and the thickness of the adhesive applied to the inner surface of the rotor is not constant. It is easy to cause deformation in the adhesive position of the magnet due to deformation.
또한, 접착제 또는 몰딩제를 이용한 종래의 자석 조립 방법은 화학재질인 접착제 또는 몰딩제를 사용하여 재료비를 상승시키고 공정이 추가되고 경화 시간이 필요하며, 접착제 또는 몰딩제 사출시 폐기되는 사출 초도 샘플과, 불량 발생시 비용상승으로 이어지게 문제점이 있다.In addition, the conventional magnet assembly method using an adhesive or molding agent increases the material cost by using an adhesive or molding agent, which is a chemical material, requires an additional process and requires a curing time, and the initial injection sample that is discarded when the adhesive or molding agent is injected , there is a problem that leads to an increase in cost in the event of a defect.
또한, 종래의 다른 기술에서는 돌기 사용 또는 코킹 방법을 이용하여 코어홀과 자석을 서로 고정시키려는 시도가 있었다.In addition, in other conventional techniques, attempts have been made to fix the core hole and the magnet to each other using a protrusion or a caulking method.
그러나, 종래의 다른 기술은 자석과 코어홀간 틈새가 증대되는 문제가 있다. 예컨대, 코어 또는 코킹에 의해 직접적으로 자석에 접촉되는 돌기는 그 자체가 휘면서 자석의 압입을 가능케 하도록 자석과 코어홀의 틈새가 최소 2mm 이상의 확보되어야 한다. 이때, 자성강판의 두께는 0.3t일 수 있다. 즉, 종래의 다른 기술은 코어홀과 자석의 틈새가 2mm 이상이므로, 회전자 코어에서 자속 포화를 과대하게 하여 자석 성능 확보가 불가능해지는 단점이 있다.However, other conventional technologies have a problem in that the gap between the magnet and the core hole increases. For example, a gap between the magnet and the core hole must be at least 2 mm so that the protrusion directly contacting the magnet by the core or the caulking itself is bent to allow the magnet to be press-fitted. At this time, the thickness of the magnetic steel sheet may be 0.3t. That is, in other conventional technologies, since the gap between the core hole and the magnet is 2 mm or more, magnetic flux saturation in the rotor core is excessive, making it impossible to secure magnet performance.
또한, 종래의 다른 기술은 대량생산 및 양산 불가한 구조이다. 즉, 돌기를 가지는 코어를 별도 제작하여 적층시 동일 간격마다 돌기를 형성하여야 하기 때문에, 제조가 매우 어렵거나, 돌기 간격 맞춤이 매우 어렵고, 돌기가 있는 자성강판과 돌기가 없는 자성강판, 즉 2가지 종류의 자성강판을 돌기 상하 간격에 맞춰 일일이 일치시키면서 조립하여야 하기 때문에 자동화 양산이 불가능해지는 단점을 갖는다.In addition, other conventional technologies have a structure that cannot be mass-produced and mass-produced. That is, since a core having protrusions must be separately manufactured and protrusions must be formed at equal intervals during lamination, manufacturing is very difficult or it is very difficult to match the protrusion spacing, and a magnetic steel sheet with protrusions and a magnetic steel sheet without protrusions, that is, two types It has a disadvantage that automated mass production is impossible because it is necessary to assemble while matching the magnetic steel sheets of each type according to the upper and lower gaps of the protrusions.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 자석과 코어홀간 틈새가 자성강판의 두께보다 작게 유지될 수 있으면서도 별도의 접착제를 사용하지 않고 자석과 코어홀을 서로 고정시킬 수 있음에 따라, 모터 회전자와 자석의 조립 공정을 단순화 하고 제작비용을 절감하면서, 자석 압입 조립시 모터 회전자의 자성강판의 훼손 또는 자석 자체의 파손을 방지할 수 있는 자석 압입형 모터 회전자를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed in view of the above situation, and the gap between the magnet and the core hole can be maintained smaller than the thickness of the magnetic steel sheet, while the magnet and the core hole can be fixed to each other without using a separate adhesive, To provide a magnet press-fitting motor rotor capable of preventing damage to the magnetic steel plate of the motor rotor or damage to the magnet itself during magnet press-fit assembly, while simplifying the assembly process of the motor rotor and magnet and reducing manufacturing costs .
본 발명의 일실시예에 의한 자석 압입형 모터 회전자는, 모터의 회전축에 끼워지고 다수의 자성강판을 적층하여 만든 회전자 코어와, 상기 회전자 코어의 내부에 결합되며, 극수에 대응하게 회전자 코어의 원주 방향을 따라 등간격으로 배치된 자석을 포함하는 자석 압입형 모터 회전자에 있어서, 상기 자성강판은, 상기 자성강판의 중심에서 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있으며, 상기 회전축이 결합되는 중심홀(center hole); 상기 중심홀의 주변에서 원주 방향을 따라 이격 배치된 다수의 원코어홀(original core hole); 상기 원코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 1 리세스를 구비한 리세스코어홀(recess core hole); 및 상기 리세스코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 2 리세스에 돌기를 구비한 돌기코어홀(protrusion core hole);을 포함하고, 상기 자성강판을 각도 360/극수의 간격마다 회전시키면서 차례로 적층하여, 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀이 서로 일치되고, 상기 돌기의 아래에 상기 제 1 리세스가 배치되어, 상기 자석이 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀을 통해 삽입될 때, 상기 돌기가 상기 제 1 리세스 쪽으로 간섭없이 이동하면서 변형됨과 동시에 상기 자석을 고정한다.A magnet press-fitting motor rotor according to an embodiment of the present invention is coupled to a rotor core made by laminating a plurality of magnetic steel plates and inserted into a rotating shaft of the motor, and coupled to the inside of the rotor core, corresponding to the number of poles. In the magnetic press-fit motor rotor including magnets disposed at equal intervals along the circumferential direction of the core, the magnetic steel plate penetrates from the center of the magnetic steel plate in the thickness direction of the magnetic steel plate, and the rotation shaft is coupled. a center hole to be; a plurality of original core holes disposed spaced apart from the periphery of the center hole in a circumferential direction; a recess core hole spaced apart from the one core hole in a circumferential direction and having a first recess; and a protrusion core hole spaced apart from the recess core hole in the circumferential direction and having a protrusion in the second recess, wherein the magnetic steel sheet is rotated at intervals of 360 degrees/number of poles in sequence. When stacked, the one-core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole coincide with each other, and the first recess is disposed under the protrusion, so that the magnet operates through the one-core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole. When inserted through the protrusion core hole, the protrusion moves toward the first recess without interference and is deformed while fixing the magnet.
상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀 중 어느 하나는 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있고, 상기 자석이 끼워진 후, 상기 자성강판의 두께보다 작은 틈새를 갖는다.Any one of the one core hole, the recess core hole, and the protruding core hole penetrates in the thickness direction of the magnetic steel sheet, and has a gap smaller than the thickness of the magnetic steel sheet after the magnet is inserted.
상기 리세스코어홀은, 상기 원코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되고, 상기 중심홀에 인접하는 홀측변에서 상기 중심홀 방향으로 들어가도록 형성된 상기 제 1 리세스를 포함한다.The recess core hole is spaced apart from the one core hole in the circumferential direction, penetrates in the thickness direction of the magnetic steel sheet, and is formed to enter the center hole direction from a hole side adjacent to the center hole. includes seth
상기 돌기코어홀은, 상기 리세스코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있고, 상기 중심홀에 인접하는 홀측변에서 상기 중심홀 방향으로 들어가도록 형성되고, 상기 제 1 리세스의 폭과 동일한 폭을 갖는 상기 제 2 리세스를 포함하되, 상기 돌기는 상기 중심홀에 인접하는 상기 제 2 리세스의 리세스측변으로부터 상기 중심홀의 반대 방향으로 연장되어 상기 돌기코어홀의 상기 홀측변보다 더 돌출되어 있다.The protruding core hole is spaced apart from the recess core hole along the circumferential direction, penetrates in the thickness direction of the magnetic steel sheet, and is formed to enter the center hole direction from a hole side adjacent to the center hole, and the second recess having the same width as the first recess, wherein the protrusion extends from a recess side of the second recess adjacent to the center hole in a direction opposite to the center hole to form the protrusion core. The hole protrudes further than the hole-side side.
상기 돌기는, 상기 제 2 리세스의 폭보다 작고, 상기 자성강판의 두께에 1 ~ 3배로 형성되어 있다.The protrusion is smaller than the width of the second recess and is formed 1 to 3 times the thickness of the magnetic steel sheet.
본 발명에 의한 자석 압입형 모터 회전자는, 1가지 종류의 자성강판을 사용하여 자성강판의 제조 비용을 절감할 수 있다.The magnet press-fitting motor rotor according to the present invention can reduce the manufacturing cost of the magnetic steel plate by using one type of magnetic steel plate.
본 발명은 1가지 종류의 자성강판을 차례로 적층시 각도 360/극수의 간격마다 자성강판을 회전시켜 적층된 회전자 코어를 제공함으로써, 회전자 코어의 코어홀의 내부에 회전자 코어의 축방향으로 다수의 돌기 및 리세스(recess)가 이격 배치될 수 있고, 이에 따라 별도의 접착제 또는 몰딩제의 사용 없이 자석을 압입 방식으로 코어홀에 결합 및 고정시킬 수 있고, 자석 파손 또는 자성코어의 돌기의 파손을 방지하여 고품질의 모터 회전자를 제조할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, when one type of magnetic steel plate is sequentially laminated, the magnetic steel plate is rotated at intervals of 360 degrees/pole number to provide a stacked rotor core, so that a plurality of rotor cores are formed inside the core hole of the rotor core in the axial direction of the rotor core. Protrusions and recesses may be spaced apart from each other, and thus, the magnet may be coupled and fixed to the core hole by press fitting without using a separate adhesive or molding agent, and the magnet may be damaged or the protrusion of the magnetic core may be damaged. There is an advantage in that it is possible to manufacture a high-quality motor rotor by preventing
본 발명은 자석과 코어홀간 틈새가 자성강판의 두께보다 작게 형성되기 때문에, 회전자 코어에서 자속 포화가 과대하게 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 자석 성능 확보를 가능케 하면서, 해당 극수에 대응하게 자석이 균일한 간격을 유지할 수 있기 때문에 회전자의 동심도의 정밀도가 높고, 이로 인하여, 모터 회전자의 회전시 소음과 진동을 상대적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터의 효율을 상대적으로 증대할 수 있는 장점이 있다.Since the gap between the magnet and the core hole is formed smaller than the thickness of the magnetic steel plate, the excessive magnetic flux saturation in the rotor core can be prevented in advance, and the magnet performance can be secured while corresponding to the number of poles. Since the magnets can maintain a uniform distance, the precision of the concentricity of the rotor is high, and as a result, not only can noise and vibration be relatively reduced during rotation of the motor rotor, but also the efficiency of the motor can be relatively increased. There are advantages to
또한, 본 발명은 자석을 고정하기 위한 접착제 또는 몰딩제를 전혀 사용하지 않기 때문에 비용 상승을 미연에 방지하면서도, 친환경 제품이 될 수 있다.In addition, since the present invention does not use any adhesive or molding agent for fixing the magnet, it can be an eco-friendly product while preventing cost increase in advance.
또한, 본 발명은 각도 360/극수의 간격마다 자성강판을 회전시켜 적층할 수 있는 장비를 이용하여 자성강판을 적층할 수 있고, 픽커(picker) 및 푸셔(pusher) 등의 장치와 연동하는 방식으로, 자석을 코어홀에 압입하는 과정을 자동화할 수 있기 때문에 대량생산 및 양산이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention can stack magnetic steel sheets using equipment capable of rotating and stacking magnetic steel sheets at intervals of 360 degrees/number of poles, and in a manner that interlocks with devices such as pickers and pushers. However, since the process of press-fitting the magnet into the core hole can be automated, mass production and mass production are possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 압입형 모터 회전자의 자성강판의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 돌기코어홀의 확대 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 자성강판의 적층 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 자성강판의 적층에 의해 형성된 회전자 코어와 자석의 조립 관계를 설명하기 위한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도.1 is a plan view of a magnetic steel plate of a magnet press-fitting motor rotor according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged plan view of the protruding core hole shown in FIG. 1;
3 is a perspective view for explaining a laminated structure of the magnetic steel sheet shown in FIG. 1;
4 is a perspective view for explaining an assembly relationship between a rotor core formed by stacking magnetic steel plates shown in FIG. 1 and a magnet;
5 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 4;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is defined by the description of the claims. Meanwhile, terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" or "comprising" means the presence or absence of one or more other elements, steps, operations and/or elements other than the recited elements, steps, operations and/or elements; do not rule out additions.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 압입형 모터 회전자의 자성강판의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 돌기코어홀의 확대 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 자성강판의 적층 구조를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a plan view of a magnetic steel plate of a magnet press-fitting motor rotor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of a protruding core hole shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a magnetic steel plate shown in FIG. It is a perspective view for explaining the laminated structure.
도 1을 참조하면, 본 실시예는 모터의 회전축(미 도시)에 끼워지고 다수이지만 1종류의 자성강판(100)을 적층하여 만든 회전자 코어(200)(도 4 참조)와, 상기 회전자 코어(200)의 내부에 결합되며, 극수(예: 6극)에 대응하게 회전자 코어(200)의 원주 방향을 따라 등간격으로 배치된 자석(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1, this embodiment includes a rotor core 200 (see FIG. 4) made by stacking a plurality of but one type of
본 실시예에서는 극수는 통상적으로 차량에 사용되는 모터를 기준으로 6극, 8극, 10극으로 이루어질 수 있으나, 설명의 용이성과 중복을 피하기 위하여 6극을 기준으로 설명된다.In the present embodiment, the number of poles may be 6 poles, 8 poles, or 10 poles based on a motor commonly used in a vehicle, but 6 poles are described for ease of description and to avoid duplication.
자성강판(100)은 중심홀(110)(center hole)과, 6극에 대응하게 4개의 원코어홀(120)(original core hole)과, 1개의 리세스코어홀(130)(recess core hole), 및 1개의 돌기코어홀(140)(protrusion core hole)을 포함한다.The
중심홀(110)은 자성강판(100)의 중심에서 자성강판(100)의 두께 방향으로 관통되어 있으며, 회전축이 결합된다.The
중심홀(110)에는 회전축의 원주면에서 서로 대칭되게 형성되며 회전축을 따라 연장된 그루브(미 도시)에 결합되기 위해서 중심홀의 내측면에서 각도 180도로 대향되게 형성된 고정돌기(111, 112)를 더 포함한다. 고정돌기(111, 112)는 1개의 몸체로 돌출되게 형성되거나 또는 2개 몸체로 돌출되게 형성될 수 있다.In the
원코어홀(120)은 다수(예: 총 4개)로서 중심홀(110)의 주변에서 원주 방향을 따라 배치 각도 60도 간격을 유지하면서, 즉 등간격으로 자성강판(100)에 배치된다.A plurality of one-core holes 120 (eg, four in total) are arranged in the
원코어홀(120)은 자석(300)을 단순 삽입할 수 있을 정도의 단면적과, 회전자 코어(200)의 축방향 길이에 대응한 길이를 가지고 있다.The one-
즉, 1장의 자성강판(100)을 기준으로 볼 때, 원코어홀(120)은 유격 또는 틈새(G)를 고려하여, 자석(300)이 단순하고 용이하게 삽입될 수 있지만, 본 실시예처럼 1종류의 자성강판(100)이 도 3 또는 도 4와 같이 차례로 적층될 때 각도 360/극수의 간격마다 회전된 상태로 적층됨에 따라서, 원코어홀(120)의 아래 또는 위에 돌기코어홀(140)의 돌기(142)가 배치될 수도 있다.That is, when looking at one
리세스코어홀(130)은 마지막 번째 원코어홀(120)로부터 원주 방향(예: 시계 방향)을 따라 역시 배치 각도 60도를 유지하면서 이격 배치되며, 제 1 리세스(131)를 구비한다.The
돌기코어홀(140)는 리세스코어홀(130)로부터 원주 방향 또는 시계 방향을 따라 역시 배치 각도 60도를 유지하면서 이격 배치되며, 제 2 리세스(141)에 돌기(142)를 구비하고 있다.The protruding
돌기(142)의 좌측 공간 및 우측 공간은 제 2 리세스(141)에 의한 크랙 방지 공간이 되거나, 돌기(142)의 변형이 돌기코어홀(140)의 홀측변에 전달되지 않게 하는 보이드 공간(void space)이 될 수 있다. 예컨대, 돌기(142)에 대하여 자석(300)의 압입 방향이 아닌 다른 방향, 예컨대 경사 방향 또는 수평 방향의 외력이 작용되더라도, 상기 돌기(142)의 좌측 공간 및 우측 공간에 해당하는 제 2 리세스(141)에 의해 상기 돌기(142)만 변형되도록 되어 있다.The left space and the right space of the
자석(300)은 영구자석이거나, 통상적인 모터, 제너레이터, 알터네이터 등의 모터에 사용되는 자성체를 의미할 수 있다.The
이렇게 형성된 자성강판(100)은 적층될 때, 각도 360/극수의 간격(예: 6극인 경우 각도 60도)마다 회전시키면서 차례로 적층된다. 그 결과, 원코어홀(120), 리세스코어홀(130) 및 돌기코어홀(140)이 서로 일치되게 적층된다.When the
도 3에 도시된 바와 같이, 자성강판(100)의 적층 방향을 기준으로, 위쪽 자성강판(100)의 돌기코어홀(140)의 제 2 리세스(141)의 돌기(142)의 아래에는 아래쪽 자성강판(100)의 리세스코어홀(130)의 제 1 리세스(131)가 배치된다.As shown in FIG. 3 , based on the stacking direction of the
이때, 돌기(142)만 변형되고, 돌기(142)의 변형이 돌기(142)를 제외한 자성강판(100)의 부위에 영향을 주거나 변형시키지 않으면서도, 자석(300)을 파손시킬 수 있을 정도의 힘이 가해지지 않는다. 즉 변형된 돌기(142)는 자석(300)을 고정시킬 수 있을 정도의 마찰력만을 발휘하기 때문에, 자석(300)의 압입 탑재가 가능하고, 자동화 공정 적용이 용이하면서도, 별도의 접착제 또는 몰딩제의 사용이 불피요하게 된다.At this time, only the
이때 도 2를 참조하면, 원코어홀(120), 리세스코어홀(130) 및 돌기코어홀(140) 중 어느 하나는, 자석(300)이 끼워진 후, 도 3에 도시된 자성강판(100)의 두께(t)보다 작은 틈새(G)를 갖는다. 예컨대, 자성강판(100)의 두께(t)가 0.3t(여기서, 1t는 1mm를 의미함)인 경우, 틈새(G)는 0.05 ~ 0.2 mm 일 수 있다.At this time, referring to FIG. 2, one of the one
도 1을 참조하면, 리세스코어홀(130)은 자석(300)의 단면에 대응한 관통 형상을 갖되, 원코어홀(120)로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 자성강판(100)의 두께 방향으로 관통되고, 중심홀(110)에 인접하는 홀측변(132)에서 중심홀(110) 방향으로 들어가도록 형성된 제 1 리세스(131)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the
도 1 및 도 2를 참조하면, 돌기코어홀(140)은 리세스코어홀(130)로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 자성강판(100)의 두께 방향으로 관통되어 있고, 중심홀(110)에 인접하는 홀측변(143)에서 중심홀(110) 방향으로 들어가도록 형성되고, 제 1 리세스(131)의 폭과 동일한 폭(W2)을 갖는 제 2 리세스(141)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the protruding
돌기(142)는 중심홀(110)에 인접하는 제 2 리세스(141)의 리세스측변(144)으로부터 중심홀(110)의 반대 방향(예: 자성강판 중심으로부터 자성강판 외주를 향하는 방향)으로 연장되어 돌기코어홀(140)의 홀측변(143)보다 더 돌출되어 있다.The
제 2 리세스(141)의 리세스측변(144)에 일체형으로 형성된 돌기(142)는 제 2 리세스(141)의 폭(W2)보다 작은 폭(W1)을 가지고 있고, 상기 자성강판(100)의 두께(t)에 1 ~ 8배로 형성되어 있다.The
도 4는 도 1에 도시된 자성강판의 적층에 의해 형성된 회전자 코어와 자석의 조립 관계를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view illustrating an assembly relationship between a rotor core formed by stacking magnetic steel plates shown in FIG. 1 and a magnet, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A shown in FIG. 4 .
도 3 내지 도 5를 참조하면, 각 극성 개수에 대응한 자석(300)은 회전자 코어(200)에서 서로 일치된 해당 원코어홀(120), 돌기코어홀(140) 및 리세스코어홀(130)을 통해 각각 삽입 또는 압입된다.Referring to FIGS. 3 to 5 , the
상기 돌기코어홀(140)의 돌기(142)는 자석(300)의 삽입 또는 압입 방향 쪽으로 경사지거나 휘어지도록 변형된다.The
이때, 돌기(142)는 돌기(142)의 아래에 위치한 제 1 리세스(131)에 의해서 간섭없이 탄성 변형됨과 동시에, 돌기(142)의 끝단이 자석(300)에 고착되어서, 그 결과 자석(300)을 접착제 또는 몰딩제 없이 완벽하게 고정한다.At this time, the
이러한 돌기(142) 및 제 1 리세스(131)는 회전자 코어(200)의 원코어홀(120), 돌기코어홀(140) 및 리세스코어홀(130)에서 복수로 형성되고, 회전자 코어(200)의 축방향으로 이격 배치되기 때문에, 자석(300)을 완전히 고착시킬 수 있는 고정력을 발휘할 수 있다.The
이때, 자성강판(100)의 두께(t)가 0.3t 기준일 때, 압입에 의해 변형된 돌기(142)를 제외하고, 원코어홀(120), 돌기코어홀(140) 및 리세스코어홀(130)의 내표면과 자석(300)의 외표면간 틈새(G)는 0.05 ~ 0.2 mm 일 수 있다.At this time, when the thickness (t) of the
따라서, 종래 기술의 틈새 최소 2mm 이하로 유지되어 회전자 코어(200)에서 자속 포화가 과대하게 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 자석 성능 확보를 가능케 하면서, 해당 극수에 대응하게 자석이 균일한 간격을 유지할 수 있기 때문에 회전자의 동심도의 정밀도가 높고, 이로 인하여, 모터 회전자의 회전시 소음과 진동을 상대적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터의 효율을 상대적으로 증대할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to prevent excessive magnetic flux saturation in the
또한, 본 실시예는 자석(300)을 압입하는 것만으로도 자석(300) 고정이 이루어질 수 있기 때문에, 별도의 접착제 주입 및 건조 공정을 삭제하여, 모터 회전자 제조 공정을 단순화할 수 있다.In addition, in the present embodiment, since the
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments expressed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas that are equivalent or within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 자성강판 200 : 회전자 코어
300 : 자석 110 : 중심홀
120 : 원코어홀 130 : 리세스코어홀
131 : 제 1 리세스 140 : 돌기코어홀
141 : 제 2 리세스 142 : 돌기100: magnetic steel plate 200: rotor core
300: magnet 110: center hole
120: One core hole 130: Recess core hole
131: first recess 140: protruding core hole
141: second recess 142: protrusion
Claims (5)
상기 자성강판은,
상기 자성강판의 중심에서 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있으며, 상기 회전축이 결합되는 중심홀(center hole);
상기 중심홀의 주변에서 원주 방향을 따라 이격 배치된 다수의 원코어홀(original core hole);
상기 원코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 1 리세스를 구비한 리세스코어홀(recess core hole); 및
상기 리세스코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되며, 제 2 리세스에 돌기를 구비한 돌기코어홀(protrusion core hole);을 포함하고,
상기 자성강판을 각도 360/극수의 간격마다 회전시키면서 차례로 적층하여, 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀이 서로 일치되고, 상기 돌기의 아래에 상기 제 1 리세스가 배치되어, 상기 자석이 상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀을 통해 삽입될 때, 상기 돌기가 상기 제 1 리세스 쪽으로 간섭없이 이동하면서 변형됨과 동시에 상기 자석을 고정하고,
상기 리세스코어홀은,
상기 원코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되고, 상기 중심홀에 인접하는 홀측변에서 상기 중심홀의 방향으로 들어가도록 형성된 상기 제 1 리세스를 포함하며,
상기 돌기코어홀은,
상기 리세스코어홀로부터 원주 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있고, 상기 중심홀에 인접하는 홀측변에서 상기 중심홀의 방향으로 들어가도록 형성되고, 상기 제 1 리세스의 폭과 동일한 폭을 갖는 상기 제 2 리세스를 포함하되,
상기 돌기는 상기 중심홀에 인접하는 상기 제 2 리세스의 리세스측변으로부터 상기 중심홀의 반대 방향으로 연장되어 상기 돌기코어홀의 상기 홀측변보다 더 돌출되는 것
인 자석 압입형 모터 회전자.
A rotor core inserted into the rotating shaft of the motor and made by laminating a plurality of magnetic steel plates, coupled to the inside of the rotor core, and magnets disposed at equal intervals along the circumferential direction of the rotor core corresponding to the number of poles In the magnet press-fitting motor rotor,
The magnetic steel plate,
a center hole penetrating from the center of the magnetic steel sheet in the thickness direction of the magnetic steel sheet and to which the rotating shaft is coupled;
a plurality of original core holes disposed spaced apart from the periphery of the center hole in a circumferential direction;
a recess core hole spaced apart from the one core hole in a circumferential direction and having a first recess; and
A protrusion core hole spaced apart from the recess core hole in the circumferential direction and having a protrusion in the second recess;
The magnetic steel sheets are sequentially stacked while rotating at intervals of 360 degrees/number of poles so that the one core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole coincide with each other, and the first recess is disposed below the protrusion, When the magnet is inserted through the one-core hole, the recess core hole, and the protrusion core hole, the protrusion moves toward the first recess without interference and is deformed while fixing the magnet;
The recess core hole,
a first recess spaced apart from the one core hole in a circumferential direction, penetrating in a thickness direction of the magnetic steel sheet, and formed to enter in a direction of the center hole from a side side of the hole adjacent to the center hole;
The protruding core hole,
spaced apart from the recess core hole in a circumferential direction, penetrating in the thickness direction of the magnetic steel plate, formed to enter in the direction of the center hole from a hole side adjacent to the center hole, and having a width of the first recess Including the second recess having the same width as,
The protrusion extends from the recess side of the second recess adjacent to the center hole in the opposite direction to the center hole and protrudes more than the hole side of the protrusion core hole.
Phosphorus magnet press-fit motor rotor.
상기 원코어홀, 상기 리세스코어홀 및 상기 돌기코어홀 중 어느 하나는 상기 자성강판의 두께 방향으로 관통되어 있고, 상기 자석이 끼워진 후, 상기 자성강판의 두께보다 작은 틈새를 갖는 것
인 자석 압입형 모터 회전자.
According to claim 1,
Any one of the one core hole, the recess core hole, and the protruding core hole penetrates in the thickness direction of the magnetic steel sheet and has a gap smaller than the thickness of the magnetic steel sheet after the magnet is inserted.
Phosphorus magnet press-fit motor rotor.
상기 돌기는,
상기 제 2 리세스의 폭보다 작고, 상기 자성강판의 두께에 1 ~ 3배로 형성되어 있는 것
인 자석 압입형 모터 회전자.According to claim 1,
The protrusion,
Smaller than the width of the second recess and formed 1 to 3 times the thickness of the magnetic steel sheet
Phosphorus magnet press-fit motor rotor.
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