KR20130000603A - 차량용 구동모터 회전자 및 회전자 내의 영구자석 고정방법 - Google Patents

차량용 구동모터 회전자 및 회전자 내의 영구자석 고정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전자 코어의 영구자석을 고정하는 방법에 관한 것으로, 상기 회전자의 코어에 영구자석을 삽입하는 단계; 상기 영구자석에 수지를 주입하여 영구자석을 고정하는 단계; 를 포함하되, 상기 수지는 상기 회전자 코어의 열팽창 계수와 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 회전자 내의 영구자석 고정방법을 제공한다.

Description

차량용 구동모터 회전자 및 회전자 내의 영구자석 고정방법{ROTATOR OF DRIVE MOTOR FOR VEHICLES AND FIXING METHOD OF PERMANENT MAGNET IN THE ROTATOR}
본 발명은 차량용 구동모터의 회전자 및 회전자 내의 영구자석을 고정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 회전자 코어와 동등한 열팽창계수를 갖는 수지를 주입하여 영구자석을 고정시키는 회전자 및 회전자 내의 영구자석을 고정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 및 전기 자동차에 장착되는 구동모터의 회전자 코어 내 자석을 고정하기 위해 종래 기술은 수지를 이용한 몰딩을 하고 있다.
이와 관련하여 종래에는 수지 주입시 코어와 자석을 균일히 접촉하는 방법 또는 수지를 균일하게 충전할 수 있는 방법 등을 사용하였다.
예를 들면, 첨부한 도 1은 종래의 매립형 영구자석 전동기의 구조를 도시한 단면도로서, 방사상으로 형성된 치(16)에는 코일(30)이 감겨져 있으며, 치(16)와 치(16)의 사이에는 슬롯(14)이 형성되어 있으며, 상기 복수의 치(16)는 고정자 코어(18)의 링 형상의 요크(Yoke)(12)와 일체로 결합되어 있다.
또한, 회전자 코어(21)의 내부에는 원주방향으로 배열되는 복수개의 영구자석(25)이 매립되어 있다.
상기 회전자 코어(21)의 내부에 매립되는 영구자석(25)의 경우, 도시된 바와 같이 1극에 대해 2분할된 구조가 적용될 수 있는 바, 이 경우 2분할된 2개의 영구자석(25)은 대칭되게 배치되는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 종래의 영구자석은 몰딩에 사용되는 수지의 특성 중 열팽창에 관한 고려를 하지 않아 구동모터의 온도가 상승함에 따라 회전자 코어와 수지의 열팽창 정도의 차이로 인하여 수지에 크랙이 발생할 수 있으며, 모터의 고정 내구성 저하를 일으키게 되는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예들은 회전자 내의 영구자석의 고정 내구성을 증대시키는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들은 구동모터의 내구성을 증대시키는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 차량용 구동모터의 회전자 내의 영구자석을 고정하는 방법에 있어서, 상기 회전자의 코어에 영구자석을 삽입하는 단계; 상기 영구자석에 수지를 주입하여 영구자석을 고정하는 단계; 를 포함하되, 상기 수지는 상기 회전자 코어의 열팽창 계수와 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 회전자 내의 영구자석 고정방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 차량용 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 회전자의 코어에 영구자석이 삽입되고, 상기 영구자석은 수지가 주입되어 고정되며, 상기 수지와 상기 회전자 코어의 열팽창 계수가 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 회전자가 제공될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 열팽창에 의한 크랙이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 영구자석의 고정 내구성이 증대되어 구동모터의 내구성이 증대된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 크랙으로 인한 자석의 위치 이동, 이탈에 따른 전자기적 노이즈의 발생을 저감시킬 수 있다.
도 1은 종래의 매립형 영구자석 전동기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전자의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 위주로 설명한다.
이러한 실시예는 본 발명에 따른 일실시예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석(120)이 수지(160)에 의해 고정되는 회전자(100)를 도시한 것인데, 도 2를 참조하면, 상기 회전자(100)의 영구자석을 고정시키기 위하여 수지(160)를 주입 후에 상온에서 수지(160)가 영구자석(120)을 고정시킨다.
이 때, 상기 수지(160)와 상기 회전자의 코어(140)의 열팽창계수를 동등한 수준으로 한다.
이에 의하여, 구동모터(미도시)가 구동시 구동모터의 온도가 상승함에 따라 회전자 코어(140)가 팽창하여 회전자 코어(140)의 크기가 증가하면서, 수지(160)가 삽입되는 홀의 크기도 증대되는데, 이 때 상기 회전자 코어(140)의 크기 증가는 수지(160)의 크기 증가와 같은 비율로 팽창하여 수지(160)에 크랙이 발생하지 않도록 하면서 영구자석(120)을 고정하게 된다.
반면, 구동모터의 온도가 하강하는 경우에는 즉, 구동모터가 구동을 멈추고 온도가 저하됨에 따라 회전자 코어(140)가 수축하여 회전자 코어(140)의 수지(160)가 삽입된 홀의 크기가 축소되며, 이 때 수지(160)의 크기 축소와 같은 비율로 수축하여 수지(160)에 크랙이 발생하지 않으면서 영구자석(120)을 고정하게 된다.
예를 들면, 구동모터의 회전자 코어(140)의 강판의 상온에서의 열팽창 계수가 1.0 x 10-5/℃이고 수지(160)의 열팽창 계수가 0.8 x 10-5/℃이면, 회전자 코어(140)의 열팽창에 비하여 수지(160)는 80%의 열팽창이 일어나게 된다. 따라서, 20℃의 구동모터가 구동되면서 150℃가 될 경우, 홀의 길이가 40㎜이면 홀과 수지의 길이방향 팽창의 차이는 0.01㎜ 이상이 발생하게 된다.
그러나, 상기와 같은 경우 상기 회전자 코어(140)의 열팽창계수를 수지(160)의 열팽창 계수가 1.0x10- 5 로 동일하다면 팽창률이 동일하여 크랙이 생기지 않으면서 영구자석(120)의 고정력을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 하이브리드 또는 전기자동차의 구동모터의 회전자 코어(140)내 영구자석(120)을 고정하는 방법을 제공하는데, 이하에서는 이에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 구동모터(미도시)의 회전자 코어(140)에 홀을 형성하고 영구자석(120)을 삽입한다.
상기 영구자석(120)을 삽입한 후에는 수지(160)를 주입하고, 수지(160)를 이용한 몰딩으로 상기 영구자석(120)을 고정시킨다.
이 때, 수지(160)와 회전자 코어(140)의 수축/팽창의 차이에서 비롯되는 수지(160)의 크랙 발생을 방지하기 위하여 수지(160)의 열팽창계수는 상기 회전자 코어(140)의 열팽창계수와 동등한 것을 사용한다. 다만, 상기 열팽창계수는 반드시 동일할 필요는 없고, 상기 수지(160)의 크랙을 방지할 수 있을 정도의 차이는 허용될 수 있다.
상기와 같은 회전자 코어(140)는 구동모터에 요구되는 회전속도가 상승함에 따라 영구자석(120)의 이탈력이 커지고, 온도가 상승하게 되더라도 상기 영구자석(120)을 더욱 견고히 고정할 수 있어 회전자 코어(140)의 내구력을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 영구자석(120)을 견고히 고정함에 따라 구동모터의 내구성 또한 증대될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 영구자석(120)의 고정방법과 회전자(100)는 구동모터를 사용하는 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 주로 사용될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 고정자
12: 요크(Yoke)
14: 슬롯(slot)
16: 치
18: 고정자 코어
20: 회전자
21: 회전자 코어
25: 영구자석
100: 회전자
120: 영구자석
140: 회전자 코어
160: 수지

Claims (2)

  1. 차량용 구동모터의 회전자 내의 영구자석을 고정하는 방법에 있어서,
    상기 회전자의 코어에 영구자석을 삽입하는 단계;
    상기 영구자석에 수지를 주입하여 영구자석을 고정하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 수지는 상기 회전자 코어의 열팽창 계수와 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 회전자 내의 영구자석 고정방법.
  2. 차량용 구동모터의 회전자에 있어서,
    상기 회전자의 코어에 영구자석이 삽입되고, 상기 영구자석은 수지가 주입되어 고정되며, 상기 수지와 상기 회전자 코어의 열팽창 계수가 동등한 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 회전자.
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