KR20170129547A - A rotor of permanent magnet motor - Google Patents

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KR20170129547A
KR20170129547A KR1020160060388A KR20160060388A KR20170129547A KR 20170129547 A KR20170129547 A KR 20170129547A KR 1020160060388 A KR1020160060388 A KR 1020160060388A KR 20160060388 A KR20160060388 A KR 20160060388A KR 20170129547 A KR20170129547 A KR 20170129547A
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이상욱
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Abstract

The present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor, which comprises: a permanent magnet formed in a cylindrical shape, and having a through-hole; a shaft having a first shaft having one end thereof inserted into the through-hole to form a protrusion and having the other end thereof formed to be greater than the diameter of the through-hole to restrict the penetration of the through-hole, and a second shaft inserted into the protrusion to be integrally operated with the first shaft; a bearing bush coupled to an outer circumferential surface of both ends of the shaft; and a retainer coupled to an outer circumferential surface of the permanent magnet to prevent scattering of the permanent magnet during high-speed rotation of the permanent magnet. The retainer (400) is formed with a non-magnetic carbon fiber. According to the present invention, a permanent magnet of a cylindrical shape is inserted into a shaft to maintain a firm coupling strength, such that the permanent magnet is prevented from being scattered during high-speed rotation of a rotor, thereby increasing structural stability and motor efficiency of the rotor during the high-speed rotation. In addition, the permanent magnet is made of a non-magnetic carbon fiber, thereby preventing an increase in a motor temperature due to eddy current, and the efficiency deterioration of the motor caused thereby.

Description

영구자석 전동기의 회전자 구조{A rotor of permanent magnet motor}[0001] The present invention relates to a rotor of a permanent magnet motor,

본 발명은 영구자석 전동기의 회전자 구조에 관한 것으로서, 영구자석 전동기의 고속 회전시 영구자석의 전동기의 효율을 높일 수 있는 영구자석 전동기의 회전자 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor, and more particularly, to a rotor structure of a permanent magnet motor capable of improving the efficiency of a permanent magnet motor at high speed rotation of the permanent magnet motor.

전동기는 전기 에너지를 이용하여 회전 토크(torque)를 얻는 장치이다. 이러한 전동기는 일반적으로 고정자와 이 고정자의 내측 공간부에 구비되는 회전자로 구성된다. 이러한 전동기는 과거에 DC 모터를 주로 이용하였다. DC 모터는 브러시(Brush)를 이용하여 플레밍의 왼손 법칙에 따라 한쪽 방향으로 계속 회전할 수 있도록 한다. 그러나 브러시는 회전자와 접촉하게 되어 스파크를 발생시키게 되고, 어쿠스틱 소음을 만들어 내며 이러한 스파크와 소음은 배터리의 소모를 증가시키게 된다.An electric motor is a device for obtaining torque by using electric energy. Such an electric motor generally comprises a stator and a rotor provided in an inner space of the stator. These motors used DC motors in the past. The DC motor uses a brush to allow it to continue rotating in one direction in accordance with Fleming's left-hand rule. The brush, however, comes into contact with the rotor, generating sparks, producing acoustic noises, and this sparking and noise increases the consumption of the battery.

이러한 이유로, 최근에는 비용을 최소화하기 위해서 초소형 기계장치를 제외하고는 BLDC(Brush less DC) 모터를 사용하고 있다. BLDC 모터는 Bursh를 사용하지 않는 것으로서, 스파크와 소음이 없어져 반영구적인 모터의 수명뿐만 아니라 배터리의 효율을 증가시킬 수 있다.For this reason, in recent years, brushless less DC (BLDC) motors have been used, with the exception of microdevices, to minimize costs. BLDC motors do not use Bursh, which can increase the efficiency of the battery as well as the lifetime of the semi-permanent motor by eliminating sparks and noise.

이러한 BLDC 모터의 회전자 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 영구자석(1)이 원통형상으로 형성되어 있다. 영구자석(1)의 보호를 위하여 영구자석(1) 외주면에 티타늄(titanium) 또는 인코넬(inconnel) 등과 같은 고강성 재질의 금속재 리테이너(retainer)(2)를 삽입하는 구조로 형성되어 있다.As shown in Fig. 1, the permanent magnet 1 of this BLDC motor is formed into a cylindrical shape. A metal retainer 2 of high rigidity such as titanium or inconel is inserted into the outer peripheral surface of the permanent magnet 1 in order to protect the permanent magnet 1. [

이때, 회전자의 고속 회전시 영구자석(1)의 원심력이 작용하게 되면 리테이너(retainer)가 영구자석(1)을 충분히 구속할 수 없어 영구자석(1)이 비산되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 리테이너(1)가 자성체의 성질을 갖는 재질로 형성되어 와전류손실(Eddy Current Loss)이 발생하여 모터 효율 저하 및 온도상승으로 인하여 모터 온도상승이 수반되는 문제점이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 모터의 효율을 낮아지는 문제점이 발생하게 된다.At this time, when the centrifugal force of the permanent magnet 1 is applied during the high-speed rotation of the rotor, the retainer can not sufficiently restrain the permanent magnet 1, and the permanent magnet 1 may be scattered. Also, the retainer 1 may be formed of a material having magnetic properties, resulting in eddy current loss, which may lead to a motor temperature rise due to a decrease in motor efficiency and a temperature rise. As a result, The efficiency is lowered.

한국등록특허 제10-0274834호 (영구자석이 이탈방지되는 영구자석 회전자, 2000년 09월 16일)Korean Patent No. 10-0274834 (permanent magnet rotor in which a permanent magnet is prevented from being separated, September 16, 2000)

본 발명의 목적은 샤프트에 결합되는 영구자석을 견고하게 결합시킴과 동시에 고속 회전시 영구자석의 비산을 방지하고, 회전자의 구조 안정성 및 모터효율을 증대시킬 수 있는 영구자석 전동기의 회전자 구조를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a rotor structure of a permanent magnet motor capable of firmly coupling a permanent magnet coupled to a shaft and preventing scattering of permanent magnets during high-speed rotation, .

또한, 영구자석을 감싸는 리테이너를 비자성의 탄소섬유로 형성하여 와전류손실 의한 모터의 온도 상승 및 이로 인한 모터의 효율 저하를 방지할 수 있는 영구자석 전동기의 회전자 구조를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a rotor structure of a permanent magnet motor in which a retainer that surrounds a permanent magnet is formed of non-magnetic carbon fiber to prevent temperature rise of the motor due to eddy current loss and decrease in efficiency of the motor.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 구조는 원통형상으로 형성되며, 관통 홀을 구비하는 영구자석; 일단이 관통 홀에 삽입되어 돌출부를 형성하며 타단은 관통 홀의 직경보다 크게 형성되어 관통 홀 통과를 제한하는 제1 샤프트와, 돌출부에 삽입되어 제1 샤프트와 일체 거동하는 제2 샤프트를 구비하는 샤프트; 샤프트의 양측 종단 외주면에 결합되는 베어링 부쉬; 및 영구자석의 외주면에 결합되어 영구자석의 고속회전 시 영구자석의 비산을 방지하는 리테이너;를 포함하며, 리테이너는 비자성의 탄소섬유로 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet motor comprising: a permanent magnet having a cylindrical shape and having a through hole; A shaft having one end inserted into the through hole to form a protrusion and the other end being formed to be larger than the diameter of the through hole to restrict the through hole passing therethrough and a second shaft inserted into the protrusion and acting integrally with the first shaft; A bearing bush coupled to the outer circumferential surfaces at both ends of the shaft; And a retainer coupled to an outer circumferential surface of the permanent magnet to prevent scattering of the permanent magnet upon high-speed rotation of the permanent magnet, wherein the retainer is formed of non-magnetic carbon fiber.

본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 구조는 원통형상으로 형성되며, 관통 홀을 구비하는 영구자석; 일단이 관통 홀에 삽입되어 돌출부를 형성하며 타단은 홀의 직경보다 크게 형성되어 관통 홀 통과를 제한하는 제1 샤프트와, 돌출부에 삽입되어 제1 샤프트와 일체 거동하는 제2 샤프트를 구비하는 샤프트; 영구자석의 외주면에 결합되어 영구자석의 고속회전 시 영구자석의 비산을 방지하는 리테이너;를 포함하며, 리테이너는 비자성의 탄소섬유로 형성되고, 샤프트의 양측 종단에는 베어링 부쉬가 일체로 형성된다.The rotor structure of the permanent magnet motor according to the embodiment of the present invention comprises a permanent magnet having a cylindrical shape and having a through hole; A shaft having one end inserted into the through hole to form a protrusion and the other end formed to be larger than the diameter of the hole to restrict the through hole passing therethrough and a second shaft inserted into the protrusion and acting integrally with the first shaft; And a retainer coupled to an outer circumferential surface of the permanent magnet to prevent scattering of the permanent magnet upon high-speed rotation of the permanent magnet, wherein the retainer is made of non-magnetic carbon fiber and bearing bushes are integrally formed at both ends of the shaft.

여기서, 베어링 부쉬 및 샤프트는 스테인리스 재질로 형성될 수 있다. Here, the bearing bush and the shaft may be formed of stainless steel.

여기서, 리테이너는 0.2 ~ 0.5mm 두께의 시트 형상으로 형성되어 영구자석의 외주면을 적어도 1회 이상 권취 후, 120 ~ 140도에서 경화될 수 있다.Here, the retainer is formed in a sheet shape having a thickness of 0.2 to 0.5 mm, and can be cured at 120 to 140 degrees after winding the outer peripheral surface of the permanent magnet at least once.

여기서, 리테이너는 튜브 형상으로 형성되고, 튜브를 영구자석의 외주면에 삽입하여 120 ~ 140도에서 경화되어 형성될 수 있다.Here, the retainer is formed in a tube shape, and the tube can be formed by being cured at 120 to 140 degrees by inserting the tube into the outer peripheral surface of the permanent magnet.

여기서, 리테이너는 영구자석의 축 방향 길이보다 양측 방향으로 20 ~ 40mm길이 연장되어 형성될 수 있다.Here, the retainer may be formed to extend in the lateral direction by 20 to 40 mm longer than the axial length of the permanent magnet.

본 발명에 의한 영구자석 전동기의 회전자 구조는 샤프트에 원통형의 영구자석이 삽입되어 견고한 체결강도를 유지함으로써 회전자의 고속회전 시 영구자석이 비산되는 것을 방지할 수 있어 고속회전 시 회전자의 구조안정성 및 모터효율을 증대시킬 수 있다.The rotor structure of the permanent magnet motor according to the present invention can prevent the permanent magnet from being scattered during high-speed rotation of the rotor by inserting a cylindrical permanent magnet into the shaft to maintain a firm fastening strength, Stability and motor efficiency can be increased.

또한, 영구자석을 감싸는 리테이너가 비자성의 탄소섬유로 이루어져 와전류에 의한 모터온도 상승 및 이로 인한 모터의 효율저하를 방지할 수 있다.In addition, the retainer surrounding the permanent magnets is made of non-magnetic carbon fiber, which can prevent the motor temperature from rising due to the eddy current and the motor efficiency from deteriorating.

도 1은 종래의 영구자석 회전자 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 제작 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 결합 순서를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전자와 종래의 회전자에 대한 와전류 손실을 비교하는 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a conventional permanent magnet rotor.
2 is a cross-sectional view of a rotor of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line II of Fig.
4 is a flowchart illustrating a rotor manufacturing process of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a rotor coupling sequence of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph comparing eddy current losses for a rotor and a conventional rotor in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term " on " means located above or below a target portion, and does not necessarily mean that the target portion is located on the upper side with respect to the gravitational direction.

본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자는 전동기에 사용되는 전자 부품으로서 BLDC 모터에 사용되는 회전자를 의미한다. The rotor of the permanent magnet motor according to the embodiment of the present invention refers to a rotor used in a BLDC motor as an electronic component used in an electric motor.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 단면을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 I-I 단면도이다.FIG. 2 is a sectional view of a rotor of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along line I-I of FIG.

본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자는 영구자석(100), 샤프트(200), 베어링 부싱(300) 및 리테이너(400)를 포함하여 구성된다.The rotor of the permanent magnet motor according to the embodiment of the present invention includes a permanent magnet 100, a shaft 200, a bearing bushing 300, and a retainer 400.

영구자석(100)은 원통형상으로 형성되어 일방향을 따라 연장되며, 관통 홀(110)이 형성된다. 또한, 영구자석(100)의 양측 종단에는 축방향을 따라 복수개의 홈이 형성되고, 홈에는 연결핀(111)이 삽입되어 샤프트(200)와 견고하게 연결될 수 있다. 여기서, 영구자석(100)과 샤프트(200)와 맞닿는 양측 종단이 연결핀(111)으로 연결되는 것으로 예시하였으나, 영구자석(100)과 샤프트(200)와 맞닿는 양측 종단은 요철결합에 의한 끼움결합으로 연결되어 견고한 체결상태를 유지할 수 있다.The permanent magnet 100 is formed in a cylindrical shape and extends along one direction, and a through hole 110 is formed. In addition, a plurality of grooves are formed along the axial direction at both ends of the permanent magnet 100, and the connection pin 111 is inserted into the grooves to be firmly connected to the shaft 200. Although the permanent magnets 100 and the shaft 200 are connected to the connecting pins 111 at both ends thereof, the permanent magnets 100 and the shaft 200 may be connected to each other at both ends thereof, So that a firm fastening state can be maintained.

샤프트(200)는 영구자석(100)의 관통 홀(110)에 삽입되어 영구자석(100)과 일체 거동하여 함께 회전한다. 샤프트(200)는 제1 샤프트(210)와 제2 샤프트(210)로 형성된다. 제1 샤프트(210)의 일단은 축방향을 따라 연장되어 영구자석(100)의 관통 홀(110)에 삽입되어 돌출부(211)를 형성하고, 타단은 관통 홀(110)의 직경보다 크게 형성되어 제1 샤프트(210)가 관통 홀(110)을 통과하는 것이 제한된다. The shaft 200 is inserted into the through hole 110 of the permanent magnet 100 and moves integrally with the permanent magnet 100 to rotate together. The shaft 200 is formed of a first shaft 210 and a second shaft 210. One end of the first shaft 210 extends along the axial direction and is inserted into the through hole 110 of the permanent magnet 100 to form the protrusion 211 and the other end is formed to be larger than the diameter of the through hole 110 The passage of the first shaft 210 through the through hole 110 is limited.

제2 샤프트(220)는 관통 홀(110)을 통과하여 돌출부(210)의 외주면을 감싸면서 제1 샤프트(210)와 결합된다. 이와 같이 결합된 샤프트(200)의 전체적인 형상은 장구형상을 이루게 되며, 장구형상의 내측에 마련된 영역(A)에 영구자석(100)을 견고하게 구속시킬 수 있다.The second shaft 220 passes through the through hole 110 and is engaged with the first shaft 210 while surrounding the outer circumferential surface of the protrusion 210. The overall shape of the shaft 200 thus combined becomes a long shape, and the permanent magnet 100 can be firmly fixed to the area A provided inside the long shape.

따라서, 영구자석(100)은 샤프트(200)에 완전히 끼워져 있는 상태를 유지하게 되므로 회전자의 축안정성을 증대시켜 고속회전에서도 영구자석(1)이 비산되는 것을 방지할 수 있어 회전자의 모터효율 감소를 방지할 수 있으며 내구성능을 증대시킬 수 있다.Accordingly, since the permanent magnet 100 is kept in a state of being completely inserted into the shaft 200, the stability of the rotor can be increased and the permanent magnet 1 can be prevented from scattering even at high speed rotation, And the durability performance can be increased.

또한, 돌출부(211)의 외주면에는 제1 샤프트(210)와 제2 샤프트(220)의 결합전에 고온용 에폭시 접착제가 도포될 수 있다. 고온용 에폭시 접착제는 영구자석(100)과 제1 샤프트(210) 및 제2 샤프트(220)의 체결강도를 증대시켜 회전자의 고속 회전과 회전시 발생하는 열에서도 영구자석(100)과 제1 샤프트(210) 및 제2 샤프트(220)가 분리되는 것을 방지하여 일체 거동하도록 할 수 있다.The high temperature epoxy adhesive may be applied to the outer circumferential surface of the protrusion 211 before the first shaft 210 and the second shaft 220 are coupled. The high temperature epoxy adhesive increases the bonding strength between the permanent magnet 100 and the first and second shafts 210 and 220 to prevent the permanent magnets 100 and the first It is possible to prevent the shaft 210 and the second shaft 220 from being separated from each other so that the first shaft 220 and the second shaft 220 can be integrally moved.

샤프트(200)의 양측 종단 각각에는 베어링 부쉬(Bearing bush)(300)를 결합할 수 있도록 샤프트(200)의 축방향을 따라 단차 형성되는 부쉬 연결부(230)를 구비할 수 있다. 부쉬 연결부(230)는 샤프트(200)와 베어링 부쉬(300)의 체결 강도를 증대시키기 위하여 외주면에 고온용 에폭시 접착제 또는 억지끼움이 되도록 샤프트(200)의 외경이 베어링 부쉬(300)의 내경보다 소정 범위 크게 형성될 수 있다.Each of the two ends of the shaft 200 may have a bush connecting portion 230 formed to be stepped along the axial direction of the shaft 200 so that a bearing bush 300 can be coupled. In order to increase the coupling strength between the shaft 200 and the bearing bush 300, an outer diameter of the shaft 200 is set to be larger than an inner diameter of the bearing bush 300 so that the high- The range can be largely formed.

또한, 베어링 부쉬(300)와 샤프트(200)는 일체로 형성될 수도 있다. 이때에는 샤프트(200)의 양측 종단에는 별도의 단차부가 형성되지 않는다. 따라서, 샤프트(200)에 베어링 부쉬(200)를 삽입하는 공정을 단축할 수 있으며, 샤프트(200)에 베어링 부쉬(200)를 일체로 형성하여 안정성을 증대시킬 수 있다.Also, the bearing bush 300 and the shaft 200 may be integrally formed. At this time, no separate stepped portions are formed at both ends of the shaft 200. Therefore, the process of inserting the bearing bushing 200 into the shaft 200 can be shortened, and the bearing bushing 200 can be formed integrally with the shaft 200, thereby enhancing the stability.

샤프트(200)는 영구자석(100)이 삽입되어 배치되는 영역(A)에서 샤프트(200)의 양 축방향을 따라 리테이너(Retainer)(400)를 권취할 수 있도록 단차지게 형성되는 단차부(240)를 형성할 수 있다. 단차부(240)는 영구자석(100)을 중심으로 한 쌍으로 형성된다. 이때, 단차부(240)의 형성두께는 리테이너(400)의 두께에 따라 가변적으로 변경될 수 있으나, 바람직하게는 4 ~ 6 mm 정도의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.The shaft 200 includes a stepped portion 240 that is formed so as to be stepped so that the retainer 400 can be wound along the both axial directions of the shaft 200 in the region A where the permanent magnet 100 is inserted, ) Can be formed. The stepped portions 240 are formed in pairs around the permanent magnet 100. At this time, the thickness of the step portion 240 may be varied depending on the thickness of the retainer 400, but is preferably formed to a thickness of about 4 to 6 mm.

샤프트(200)는 자계의 영향을 받지 않고 자화(雌花)되지 않으면서 샤프트(200)의 회전시 마찰에 대한 저항성능을 확보할 수 있는 비자성체의 성질과 높은 강도를 갖는 재질인 것이 바람직하다. 비자성체의 재질을 갖는 재질로는 알루미늄, 구리, 주석 및 스테인리스 등이 있으나, 구리 및 주석은 강도가 약하여 회전자의 회전시 변형이 발생할 수 있으므로 적용하기에 바람직하지 않다. 따라서 본 실시예에서는 스테인리스 재질인 것이 바람직하다.It is preferable that the shaft 200 is made of a material having high magnetic properties and high magnetic properties capable of ensuring resistance against friction upon rotation of the shaft 200 without being influenced by a magnetic field and without being magnetized. Aluminum, copper, tin, and stainless steel may be used as materials having a nonmagnetic material, but copper and tin are not suitable for application because they may have a weak strength and may deform during rotation of the rotor. Therefore, in the present embodiment, stainless steel is preferable.

리테이너(400)는 영구자석(100)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 리테이너(400)는 영구자석(100)을 보호하면서 회전자가 고속으로 회전할 때, 원심력에 의해서 영구자석이 비산(悲酸)되는 것을 방지하고, 와전류에 의한 손실을 방지할 수 있도록 비자성인 탄소섬유(Carbon fiber)으로 형성된다.The retainer 400 is formed so as to surround the outer peripheral surface of the permanent magnet 100. The retainer 400 prevents the permanent magnet from being scattered by the centrifugal force when the rotor rotates at a high speed while protecting the permanent magnet 100, Carbon fiber.

리테이너(400)는 영구자석(100)의 축 방향 길이보다 양측 방향으로 연장되는 영역(B)에 형성된다. 양 측방으로 각각 20 ~ 40mm 로 연장되어 형성되어, 샤프트(200)의 내측에 형성된 단차부(240)를 따라 영구자석(100)을 감싸도록 배치된다. 이와 같이, 리테이너(400)가 영구자석(100)을 중심으로 양측 방향으로 연장되면, 영구자석(100)을 견고하게 구속함으로써 영구자석(100)이 고속회전시 비산되는 것과 와전류에 의한 손실을 효과적으로 방지할 수 있다.The retainer 400 is formed in a region B extending in both lateral directions from the axial length of the permanent magnet 100. And is arranged to extend along the step portion 240 formed on the inner side of the shaft 200 so as to surround the permanent magnet 100. As described above, when the retainer 400 is extended in both lateral directions around the permanent magnet 100, the permanent magnet 100 is firmly restrained, thereby effectively preventing the permanent magnet 100 from being scattered during high- .

이때, 리테이너(400)는 0.2 ~ 0.5mm 두께의 시트 형상으로 형성되어 권취영역(B)을 적어도 1 회 이상 권취 후 120 ~ 140도에서 경화될 수 있다. 이때, 단차부(240)는 전술한 바와 같이 약 4 ~ 6 mm로 형성될 수 있다. 단차부(240)를 리테이너(400)로 수차례 권취하여 설정된 온도에서 경화시키면, 리테이너(400)가 영구자석(100)을 견고하게 감싸수 있어 영구자석(100)의 고속회전시 비산을 효과적으로 방지할 수 있다.At this time, the retainer 400 is formed in a sheet shape having a thickness of 0.2 to 0.5 mm, and can be cured at 120 to 140 degrees after winding the winding region B at least once. At this time, the stepped portion 240 may be formed as about 4 to 6 mm as described above. The retainer 400 can securely enclose the permanent magnet 100 when the stepped portion 240 is wound several times with the retainer 400 and cured at a predetermined temperature to effectively prevent scattering of the permanent magnet 100 during high- can do.

또한, 리테이너(400)는 튜뷰 형상으로 형성될 수 있다. 튜브 형상으로 형성된 리테이너(400)를 영구자석(100)의 외주면에 삽입하여 120 ~ 140도에서 경화시켜 수축시킴으로써 영구자석(100)을 견고하게 감싸도록 형성될 수 있다.Further, the retainer 400 may be formed in a tubular shape. The retainer 400 formed in a tube shape may be inserted into the outer circumferential surface of the permanent magnet 100 to be cured at 120 to 140 degrees and contracted to firmly surround the permanent magnet 100. [

이때, 리테이너(400)는 비자성의 탄소섬유로 형성될 수 있다. 따라서 회전자가 고속으로 회전할 때, 원심력에 의해서 영구자석(100)이 비산(悲酸)되어도 자성이 없기 때문에 비산물을 끌어당기지 않게 된다.At this time, the retainer 400 may be formed of non-magnetic carbon fiber. Therefore, when the rotor rotates at a high speed, even if the permanent magnet 100 is scattered due to the centrifugal force, there is no magnetism, so the non-product is not attracted.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 제작 순서도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 결합 순서를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a rotor manufacturing process of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating a rotor coupling sequence of a permanent magnet motor according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 전동기의 회전자 제작 순서는 영구자석 삽입단계(S100), 제2 샤프트 결합단계(S200) 및 리테이너 결합단계(S300)를 포함한다.4 to 5, the rotor manufacturing procedure of the permanent magnet motor according to the embodiment of the present invention includes a permanent magnet inserting step S100, a second shaft engaging step S200, and a retainer engaging step S300. .

영구자석 삽입단계(S100)는 원통형상으로 형성되어 관통 홀(110)이 형성된 영구자석(100)을 일방향으로 따라 돌출부(211) 형성한 제1 샤프트(210)에 삽입하는 단계이다. 이때, 영구자석(100)과의 체결강도를 증대시키기 위하여 돌출부(211) 외주면에 고온용 에폭시 접착제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.The permanent magnet inserting step S100 is a step of inserting the permanent magnet 100 having the through hole 110 formed in the cylindrical shape into the first shaft 210 having the protrusion 211 formed in one direction. At this time, it may further include coating a high temperature epoxy adhesive on the outer circumferential surface of the protrusion 211 to increase the fastening strength with the permanent magnet 100.

제2 샤프트 결합단계(S200)는 돌출부(211)에 제2 샤프트(220)를 삽입하여 제1 샤프트(210)와 제2 샤프트(220)가 장구 형상을 이루도록 일체화시켜 결합하는 단계이다.The second shaft coupling step S200 is a step of inserting the second shaft 220 into the protrusion 211 so that the first shaft 210 and the second shaft 220 are integrated into a long shape.

리테이너 결합단계(S300)는 영구자석(100)의 외주면에 리테이너(400)를 결합시키는 단계이다. 이때, 리테이너(400)는 얇은 필름형상으로 형성되어 영구자석(100)과 단차부(240)를 적어도 1회 이상 권취한 후에 120 ~ 140 온도의 범위에서 가열될 수 있다. 또한, 리테이너(400)는 튜뷰 형상으로 형성되어 영구자석(100)과 단차부(240)를 감싸도록 형성한 후에 120 ~ 140 온도의 범위에서 가열될 수도 있다. The retainer engaging step (S300) is a step of engaging the retainer (400) to the outer peripheral surface of the permanent magnet (100). At this time, the retainer 400 is formed in a thin film shape and can be heated in the range of 120 to 140 after the permanent magnet 100 and the step 240 are wound at least once. The retainer 400 may be formed in a tubular shape and may be heated to a temperature ranging from 120 to 140 after being formed to surround the permanent magnet 100 and the stepped portion 240.

이때, 샤프트(200)와 베어링 부시(300)가 일체로 형성되지 않는 경우, 샤프트(200)에 베어링 부시(300)를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, if the shaft 200 and the bearing bush 300 are not integrally formed, the step of inserting the bearing bush 300 into the shaft 200 may be further included.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전자와 종래의 회전자에 대한 와전류 손실을 비교하는 그래프이다.6 is a graph comparing eddy current losses for a rotor and a conventional rotor in accordance with an embodiment of the present invention.

종래의 영구자석이 원통형상으로 형성(도1 참조)되고, 리테이너가 금속으로 형성된 회전자의 경우에는 도 6a에 도시된 바와 같이, 고속 회전 운동시 금속 리테이너의 와전류손실(Eddy Current Loss)이 최대 9kw 까지 발생하여 온도가 상승하고, 이로 인하여 영구자석의 열 감자(熱 減)磁)가 발생하여 모터 효율의 저하로 인한 코어 로스(Loss)가 심하게 발생하는 것으로 나타났다. When the conventional permanent magnet is formed into a cylindrical shape (see Fig. 1) and the retainer is made of a metal, as shown in Fig. 6A, the Eddy Current Loss of the metal retainer at the time of high- 9 kW, and the temperature rises. As a result, heat loss of the permanent magnets is generated, resulting in a serious loss of the core due to a decrease in the motor efficiency.

이에 비하여 본 발명의 실시예에 따른 회전자는 영구자석이 샤프트에 견고하게 결합되는 구조와 리테이너를 비자성의 탄소섬유로 형성하고, 리테이너의 도포 범위를 영구자석의 너비보다 확장함으로써 와전류손실(Eddy Current Loss)을 줄일 수 있었다. 이로 인하여 영구자석의 열 감자 발생을 줄임으로써 모터효율의 저하를 방지하여 코어 로스(Loss)가 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.In contrast, the rotor according to the embodiment of the present invention has a structure in which the permanent magnet is firmly coupled to the shaft and the retainer is made of non-magnetic carbon fiber, and the application range of the retainer is extended beyond the width of the permanent magnet, ). As a result, generation of thermal potatoes of the permanent magnets is reduced, and it is confirmed that core loss is hardly generated by preventing deterioration of motor efficiency.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate description of the present invention and to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 영구자석 110 : 관통 홀
200 : 샤프트 210 : 제1 샤프트
220 : 제2 샤프트 300 : 베어링 부싱
400 : 리테이너100: permanent magnet 110: through hole
200: Shaft 210: First shaft
220: second shaft 300: bearing bushing
400: retainer

Claims (5)

영구자석 전동기의 회전자에 있어서,
원통형상으로 형성되며, 관통 홀을 구비하는 영구자석;
일단이 상기 관통 홀에 삽입되어 돌출부를 형성하며 타단은 상기 관통 홀의 직경보다 크게 형성되어 상기 관통 홀 통과를 제한하는 제1 샤프트와, 상기 돌출부에 삽입되어 상기 제1 샤프트와 결합되어 일체 거동하는 제2 샤프트를 구비하는 샤프트;
상기 샤프트의 양측 종단 외주면에 결합되는 베어링 부쉬; 및
상기 영구자석의 외주면에 결합되어 상기 영구자석의 고속회전 시 상기 영구자석의 비산을 방지하는 리테이너;를 포함하며,
상기 리테이너는,
비자성의 탄소섬유로 형성된 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기의 회전자 구조.In the rotor of the permanent magnet motor,
A permanent magnet formed in a cylindrical shape and having a through hole;
A first shaft which is inserted into the through hole to form a protrusion and whose other end is formed to be larger than the diameter of the through hole to restrict the through hole passing therethrough; A shaft having two shafts;
A bearing bush coupled to outer circumferential surfaces at both ends of the shaft; And
And a retainer coupled to an outer circumferential surface of the permanent magnet to prevent scattering of the permanent magnet when the permanent magnet is rotated at a high speed,
The retainer
Wherein the permanent magnet motor is made of non-magnetic carbon fiber. 영구자석 전동기의 회전자에 있어서,
원통형상으로 형성되며, 관통 홀을 구비하는 영구자석;
일단이 상기 관통 홀에 삽입되어 돌출부를 형성하며 타단은 상기 관통 홀의 직경보다 크게 형성되어 상기 관통 홀 통과를 제한하는 제1 샤프트와, 상기 돌출부에 삽입되어 상기 제1 샤프트와 결합되어 일체 거동하는 제2 샤프트를 구비하는 샤프트; 및
상기 영구자석의 외주면에 결합되어 상기 영구자석의 고속회전 시 상기 영구자석의 비산을 방지하는 리테이너;를 포함하며,
상기 리테이너는,
비자성의 탄소섬유로 형성되며,
상기 샤프트의 양측 종단에는,
베어링 부쉬가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기의 회전자 구조.In the rotor of the permanent magnet motor,
A permanent magnet formed in a cylindrical shape and having a through hole;
A first shaft which is inserted into the through hole to form a protrusion and whose other end is formed to be larger than the diameter of the through hole to restrict the through hole passing therethrough; A shaft having two shafts; And
And a retainer coupled to an outer circumferential surface of the permanent magnet to prevent scattering of the permanent magnet when the permanent magnet is rotated at a high speed,
The retainer
Non-magnetic carbon fiber,
At both ends of the shaft,
And the bearing bushes are integrally formed. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리테이너는,
0.2 ~ 0.5mm 두께의 시트 형상으로 형성되어 상기 영구자석의 외주면을 적어도 1회 이상 권취 후, 120 ~ 140도에서 경화된 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기의 회전자 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
The retainer
Wherein the permanent magnet is formed in a sheet shape having a thickness of 0.2 to 0.5 mm and is wound at least once at least once around the outer circumferential surface of the permanent magnet, and then hardened at 120 to 140 degrees. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리테이너는,
튜브 형상으로 형성되고, 상기 튜브를 상기 영구자석의 외주면에 삽입하여 120 ~ 140도에서 경화되어 형성된 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기의 회전자 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
The retainer
And the tube is cured at 120 to 140 degrees by inserting the tube into the outer circumferential surface of the permanent magnet. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 리테이너는,
상기 영구자석의 축 방향 길이보다 양측 방향으로 20 ~ 40mm 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기의 회전자 구조.3. The method according to claim 1 or 2,
The retainer
Wherein the permanent magnets extend in the axial direction of the permanent magnet by 20 to 40 mm in both lateral directions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190108825A (en) * 2018-03-15 2019-09-25 현대자동차주식회사 Rotor assembly for motor
KR20230073515A (en) * 2021-11-19 2023-05-26 김병국 high speed motor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190108825A (en) * 2018-03-15 2019-09-25 현대자동차주식회사 Rotor assembly for motor
KR102015865B1 (en) * 2018-03-27 2019-08-29 엘지전자 주식회사 Rotor assembly for motor
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