교류 서보모터의 로터

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(51) Int. Cl.
6
H02K 1/28
(11) 공개번호 실1998-033428
(43) 공개일자 1998년09월05일
(21) 출원번호 실1996-046337
(22) 출원일자 1996년12월07일
(71) 출원인 대우중공업 주식회사 추호석
인천광역시 동구 만석동 6번지
(72) 고안자 송일근
경기도 부천시 원비구 상동 322-19
(74) 대리인 진천웅
심사청구 : 있음
(54) 교류 서보모터의 로터
요약
본 고안은 교류 서보모터의 로터에 관한 것으로, 모터의 로터샤프트(1)에 소정형상의 로터코어(7)와 세
그먼트 자석(8)이 방사상으로 교번 조립되어 이루어진 원통형상의 코어 어셈블리(3)가 끼워지고, 상기
로터샤프트(1)와 코어 어셈블리(3)사이에 비자성체로 된 링(5)이 긴밀하게 삽입되어, 코어 어셈블리(3)
의 자석(8)으로부터 발생되는 자력선이 비자성체로 된 링(5)에 의해 차단되어짐에 따라 로터샤프트(1)에
코어 어셈블리(3)를 간편하게 조립할 수 있도록 한 것이다.
대표도
도1
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 고안에 따른 교류 서보모터의 로터를 나타내기 위한 일부절결사시도,
도 2a는 도 1의 A - A선 단면도,
도 2b는 도 2a에서 본 고안을 구성하는 링의 부분 단면도,
도 3a은 종래의 기술에 따른 교류 서보모터의 로터를 도 1과 같이 나타낸 일부절결사시도,
도 3b는 도 3a의 B - B선단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 로터샤프트 2a,2b : 플랜지
3 : 코어 어셈블리 4 : 고정수단
5 : 링 6a,6b : 돌출턱
7 : 로터코어 8 : 세그먼트 자석
고안의 상세한 설명
고안의 목적
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 고안은 교류 서보모터의 로터에 관한 것으로, 특히 영구자석을 세그먼트(segment)형으로하여 로터코
어(rotor core)에 결합한 원통상의 결합체를 로터샤프트(rotor shaft)에 조립하는 교류 서보모터의 로터
에 관한 것이다.
일반적으로 교류 서보모터는 로터(회전자)에 영구자석, 스테이터(고정자)에 코일(권선)을 구비하여 정현
파 자속분포와 정현파전류에 의해 토크를 발생하는 것으로, 로터는 자석 즉, 영구자석의 형상에 따라서
적절한 로터 구조를 이루어야 한다.
상기한 교류 서보모터에 사용되는 영구자석의 형태는 링(ring)형태의 영구자석과 세그먼트형상의 영구자
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석으로 크게 분류되는 바, 링형태의 영구자석구조는 조립이 용이하고 로터의 밸런싱(balancing)작업이
필요없는점 등 생산성측면에서 장점이 있는 반면 용량이 커질 경우 링형상의 자석제조설비가 고가로 되
고, 강도면에서도 취약하기 때문에 용량이 큰 모터에는 세그먼트 형상의 자석이 주로 이용되고 있다.
이와 같이 세그먼트 자석을 채용한 로터는 자석형상 및 적용위치에 따라서 SPM(surface mounted
permanent Magnet)형과 IPM(Interior mounted Permanent Magnet)형 구조로 분류되며, 세그먼트자석을 사
용한 모터는 철손을 줄이기 위해 자석과 자석사이에 소정형상의 규소강판을 적층한 로터코어를 삽입하도
록 되어 있다.
즉, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이 종래의 교류 서보모터의 로터는, 모터의 회전자인
로터샤프트(101)에 소정형상을 갖는 두 플랜지(102a,102b)가 서로 대향되게 끼워져 고정되어 있고, 상기
로터샤프트(101)에 코어 어셈블리(103)가 끼워져 상기 양 플랜지(102a,102b)에 핀과 같은 고정수단(104)
를 매개로하여 고정되어 있다.
여기서, 상기 코어 어셈블리(103)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 플랜지(102a,102b) 일측면에 고정수
단(104)을 매개하여 고정되는 다수 개의 로터코어(105)와, 이 로터코어(105)사이에 삽입되는 다수 개의
세그먼트(106) 자석으로 이루어지고, 이 다수 개의 자석(106)과 로터코어(105)는 방사상으로 교번하면서
조립되어 원통형상을 이루도록 되어 있다.
한편, 상기 로터샤프트(101)외주면으로터 코어 어셈블리(103)내주면사이에는 일정한 간격을 갖는 링형상
의 공극(P)을 갖는 구조로 되어, 통상 자성체로 된 로터샤프트(101)와 세그먼트자석(106)이 접촉되어 로
터샤프트(101)방향으로 착자되면서 로터샤프트(101)쪽으로 자속의 경로(path)가 형성되어 모터의 효율이
저하되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.
그런데, 상기와 같이 이루어진 종래의 교류 서보모터의 로터는, 로터샤프트(101)에 코어 어셈블리(103)
를 조립한 후에 코어 어셈블리(103)의 자석(106)로부터 발생되는 자력은 스테이터(도시되지 않음)와 로
터샤프트(101)쪽으로 발생되게 되고, 이러한 스테이터 방향의 자력은 코어 어셈블리(103)를 샤프트(101)
에 조립할 때 통상 자성체로 된 샤프트(101)에 달라 붙으면서 샤프트(101) 중심축선상으로부터 일측으로
편이되게 조립되거나 심한 경우에는 로터코어(105)와 자석(106)을 분리시키게 되어, 코어 어셈블리(103)
를 조립하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 로터코어(105)에 조립되는 자석(106)이 가공오차에 의해 각각의 치수가 일정치 않아 조립후 로터
코어(105)와 자석(106)사이에 미세한 공간이 생기게 되고, 이러한 공간에 의해 모터가 구동되어 로터가
회전할 때에 로터코어(105)가 고정수단(104)을 회전축으로하여 미세하게 이동되어 스테이터에 닿는다는
문제점이 있었다.
고안이 이루고자하는 기술적 과제
이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 코어 어셈블 리가 로터샤프트에 달
라 붙는 것을 방지함과 더불어 코어의 이동을 방지할 수 있도록 한 교류 서보모터의 로터를 제공하는 데
그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 로터샤프트에 소정형상을 갖는 두 플랜지가 서로 대향되
게 끼워져 고정되고, 상기 로터샤프트에 코어 어셈블리가 끼워져 상기 양 플랜지에 고정수단를 매개로하
여 고정되며, 상기 코어 어셈블리와 로터샤프트에 의해 형성하는 공간에 비자성체로 된 링이 긴밀하게
삽입된 구성으로 되어 있다.
상기와 같이 이루어진 본 고안의 교류 서보모터의 로터에 따르면, 코어 어셈블리의 자석으로부터 발생되
는 자력선이 비자성체로 된 링에 의해 차단되어짐으로써 코어 어셈블리와 로터샤프트가 서로 달라붙는
것을 방지할 수 있게 된다.
고안의 구성 및 작용
이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 교류 서보모터의 로터를 나타내기 위한 일부절결사시도이고, 도 2a는 도 1의 A -
A선 단면도이며, 도 2b는 도 2a에서 본 고안을 구성하는 링의 부분 단면도로서, 모터의 회전자인 로터샤
프트(1)에 소정형상을 갖는 두 플랜지(2a,2b)가 서로 대향되게 끼워져 고정되어 있고, 상기
로터샤프트(1)에 코어 어셈블리(3)가 끼워져 상기 양 플랜지(2a,2b)에 핀과 같은 고정수단(4)를 매개로
하여 고정되어 있으며, 상기 코어 어셈블리(3)와 로터샤프트(1)에 의해 형성하는 공간에 알루미늄과 같
은 비자성체로 된 링(5)이 긴밀하게 삽입되어 있다.
즉, 상기 코어 어셈블리(3)양측면과 접촉되는 상기 플랜지(2a,2b)의 일측면에는 원주방향으로
돌출턱(6a,6b)이 형성되고, 이 돌출턱(6a,6b)에 원통형상의 코어 어셈블리(3) 내주면이 걸리면서 조립되
어, 상기 로터샤프트(1) 외주면으로터 코어 어셈블리(3) 내주면사이에 일정한 간격을 갖으면서 형성되는
링형상의 공간에 상기 비자성체로 된 링(5)이 삽입된 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 코어 어셈블리(3)는 상기 플랜지(2a,2b) 일측면에 고정수단(4)을 매개하여 고정되면서 철
손을 줄이기 위해 규소강판으로 이루어진 다수 개의 로터코어(7)와, 이 로터코어(7)사이에 삽입되는 다
수 개의 세그먼트 자석(8)으로 이루어져 있다.
즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 다수 개의 로터코어(7)와 세그먼트 자석(8)은 방사상으로 교번하면서 조
립되어 원통형상의 코어 어셈블리(3)를 이루도록 되어 있다.
한편, 상기 코어 어셈블리(3)와 이 코어 어셈블리(3) 내부면에 끼워진 링(5)은 접착제를 매개하여 서로
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부착된 구조로 되어 있다.
상기와 같이 이루어진 본 고안의 교류 서보모터의 로터에 따르면, 로터샤프트(1)에 코어 어셈블리(3)를
조립한 후에 세그먼트 자석(8)에 의해 샤프트(1)방향으로 자력이 발생되는 데, 상기 세그먼트 자석(8)과
로터샤프트(1)사이에는 상기한 바와 같이 비자성체로 된 링(5)에 의해 자력선을 차단하게 된다.
따라서, 비자성체로 된 링(5)을 코어 어셈블리(3) 내주면에 먼저 끼운 다음 로터샤프트(1)에 끼우거나,
링(5)을 로터샤프트(1)사이에 먼저 끼운 다음 코어 어셈블리(3)를 링(5)에 끼우면, 자석(8)이 구비된 코
어 어셈블리(3)가 로터샤프트(1)에 달라 붙는 것을 방지되어 조립작업이 간편해지게 된다.
한편, 로터코어(7)에 조립되는 자석(8)이 가공오차에 의해 각각의 치수가 일정치 않아 조립후
로터코어(7)와 자석(8)사이에 미세한 공간이 생기더라도, 상기한 바와 같이 링(5)과 코어 어셈블리(3)를
접착제를 통해 견고하게 부착되어 있으므로, 모터가 구동되어 로터가 회전할 때에 로터코어(7)가 유동되
어 이동되는 것을 방지할 수 있게 된다.
고안의 효과
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 교류 서보모터의 로터에 의하면, 로터샤프트에 코어 어셈블
리를 조립할 때에 비자성체로 된 링에 의해 서로 부착되는 것이 방지되므로써, 간편하게 조립작업을 할
수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 코어 어셈블리와 링이 서로 견고하게 부착되어 있으므로써, 모터가 구동되어 로터가 회전될 때 코
어 어셈블리를 이루는 코어와 자석이 유동되는 것을 방지할 수 있는 효과도 아울러 얻을 수 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
로터샤프트(1)에 소정형상의 로터코어(7)와 세그먼트 자석(8)이 방사상으로 교번 조립되어 이루어진 원
통형상의 코어 어셈블리(3)가 끼워져 결합된 교류 서보모터의 로터에 있어서,
상기 로터샤프트(1)와 코어 어셈블리(3)사이에 비자성체로 된 링(5)이 긴밀하게 삽입된 것을 특징으로
하는 교류 서보모터의 로터.
도면
도면1
도면2a
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도면2b
도면3a
도면3b
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