JP2018501774A - モーターのローター - Google Patents

Abstract

本発明によるモーターのローターは、シャフト；前記シャフトが挿入されて結合されるシャフト挿入孔を持つローターコア；前記ローターコアの外周面に結合されるマグネット；及び前記ローターコア及び前記マグネットの上部及び下部をそれぞれ覆う上部キャップ及び下部キャップを含むローターカバーを含んでなり、前記ローターコアの外周は第１角部と第２角部からなって、前記マグネットの内周は前記第１角部に対応する第１内周部と前記第２角部に対応する第２内周部からなることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、モーターのローターに関するものである。より具体的に、本発明は、製造工程が簡単でマグネットとローターコアが堅固に結合されることができる構造を有するモーターのローターに関するものである。

一般的に、モーターのローターはステーターと対向して位置し、磁場の変化に影響を受けて回転する部品である。このようなローターは、回転するシャフトと、ローターコア及びマグネットを含んでなる。

従来のモーターに適用されるローターは、シャフトが中心部に結合されているローターコアの表面に複数個のマグネットを接着剤で接着する方式で製造するものであった。しかし、このような方式によってローターコアを製造する場合、マグネットを付着するために接着剤が完全に硬化されるまで時間が必要なので製造するのにかなり時間がかかる短所がある。また、ローターが高速回転する場合、マグネットが元の位置から離脱する問題点がある。

このような問題を解決するために、韓国特許第１０-１３０３００９号では、ローターコアの役割をする部分をマグネット固定のための固定体として適用し、このような固定体を金属粉末と熱可塑性樹脂の混合樹脂をインサート射出によって製造してローターに適用した構造について開示している。

しかし、このような構造は混合樹脂の物性がローターコアを代替するように製造するので、その分材料費が上昇する。また、マグネットを固定する構造においてもマグネットと固定体が互いに分離されてマグネットが空回りする現象が起こることがある。さらに、真空清掃機などのような電気機器に適用する場合、ローターの上部に流入される持続的な空気の圧力によって固定体とマグネットの間にギャップ（ｇａｐ）が発生することにより、マグネットが空回りする現象がよりひどくなる。

本発明者らは、上述の問題点を解決するために、新しい構造を持つローターを提案する。

本発明の目的は、インサート射出成形によって製造されることで、ローターが回転する時にマグネットが脱離されたり空回りすることを防ぐことができるモーターのローターを提供することである。

本発明の別の目的は、製造工程がより簡単で製造費用を下げることができるローター及びその製造方法を提供することである。

本発明のまた別の目的は、ローターの上部から流入される空気がローターの内側へ持続的に流入され、マグネットが脱離されることを防ぐことができる構造を持つローターを提供することである。

本発明の前記の目的及びその他の内在されている目的は、以下で説明する本発明によって全て容易に達成することができる。

本発明によるモーターのローターは、
シャフト；
前記シャフトが挿入されて結合されるシャフト挿入孔を持つローターコア；
前記ローターコアの外周面に結合されるマグネット；及び
前記ローターコア及び前記マグネットの上部及び下部をそれぞれ覆う上部キャップ及び下部キャップを含むローターカバー；
を含んでなり、前記ローターコアの外周は第１角部と第２角部からなって、前記マグネットの内周は前記第１角部に対応する第１内周部と、前記第２角部に対応する第２内周部からなることを特徴とする。

本発明において、前記上部キャップと前記下部キャップは、前記ローターコアの外周面に形成された側面溝に沿って形成される第１上下連結部によって連結されていてもよい。

本発明において、前記上部キャップと前記下部キャップは前記ローターコアのシャフト挿入孔の周りに形成された内部孔に沿って形成される第２上下連結部によって連結されていることが望ましい。

本発明において、前記上部キャップはシャフト中心から外の方へ行くほど高さが低くなる上部傾斜面を有してもよい。

本発明において、前記ローターコアの高さは前記マグネットの高さより低く形成され、常にローターコアの上部には前記マグネットの上部と段差をなす空間である上部段差部が形成され、前記ローターコアの下部には前記マグネットの下部と段差をなす空間である下部段差部が形成され、前記上部段差部には前記ローターカバーの上部支持部が、前記下部段差部には前記ローターカバーの下部支持部が形成されて結合されることが望ましい。

本発明によるローターの製造方法は、
シャフトをローターコアの中心に結合する段階；
前記ローターコアの外周面に円筒状のマグネットを結合する段階；
前記ローターコアとマグネットが結合された状態でインサート射出金型に位置させる段階；及び
インサート射出によって前記マグネットの上部及び下部に形成されるローターカバーを形成する段階；
からなることを特徴とする。

本発明は、インサート射出成形によって製造されることで、ローターが回転する時マグネットが脱離されたり空回りすることを防ぐことができ、製造工程がより簡単で製造費用を下げることができるし、ローターの上部から流入される空気がローターの内側に持続的に流入されてマグネットが脱離されることを防ぐことができる構造を持つ、ローター及びその製造方法を提供する効果を有する。

本発明によるモーターのローターを示す斜視図である。 図１のＡ-Ａ’線を切断して眺めた断面図である。 本発明によるモーターのローターからローターカバーを取り除いた状態を示す斜視図である。 本発明によるモーターのローターに適用されるローターコアを示す斜視図である。 本発明によるモーターのローターに使われるマグネットを示す斜視図である。 本発明によるモーターのローターにインサート射出によって形成されるローターカバー部分のみを示す斜視図である。以下では添付の図面を参照して本発明について詳しく説明する。

図１は本発明によるモーターのローターを示す斜視図で、図２は図１のＡ-Ａ’線を切断して眺めた断面図である。

図１及び図２に図示されたように、本発明によるモーターのローターはシャフト１０、ローターコア２０、マグネット３０、及び上部キャップ４１と下部キャップ４２を含むローターカバー４０からなる。

シャフト１０は、ローターコア２０のシャフト挿入孔２４に圧入されて結合されることで、ローターコア２０と共に回転する。本発明において、ローターコア２０のコア本体２１は、薄い金属鋼板を多数積層した積層型のコアであってもよく、磁性体をダイカストによって製造されたものであってもよく、その他の磁性体を多様な形態で製造して適用してもよい。

マグネット３０は、望ましくは円筒状を有し、ローターコア２０の外周面に掛けられて結合される。ローターカバー４０は、ローターコア２０及びマグネット３０の上部を覆う上部キャップ４１とこれらの下部を覆う下部キャップ４２を含んでなる。上部キャップ４１と下部キャップ４２は、第１上下連結部４４及び／または第２上下連結部４５によって互いに連結されて一つの部材をなす。このようなローターカバー４０は、インサート射出によって絶縁性プラスチック樹脂のような材質で製造する。

シャフト１０がローターコア２０のシャフト挿入孔２４に結合され、マグネット３０がローターコア２０の外周面に結合された状態で、インサート射出によって樹脂溶融物を注入することにより、上部キャップ４１と下部キャップ４２の形状を含んだローターカバー４０を製造する。上部キャップ４１の下部にはローターコア２０の上部とマグネット３０の上部がなす段差空間に上部支持部４１ａが形成される。上部キャップ４１の上部には円の中心から外の方へ行くほど低くなる傾斜の形状である上部傾斜面４１ｂが形成されている。この上部傾斜面４１ｂによって上部から流入される空気をローターの外の方へ誘導することで、空気の圧力によってローターコア２０、マグネット３０やローターカバー４０が結合されている境界面が広げられたり損傷することを防ぐことができる。下部キャップ４２の上部には、ローターコア２０の下部とマグネット３０の下部がなす段差空間に下部支持部４２ａが形成される。

図３は本発明によるモーターのローターからローターカバー４０を取り除いた状態を示す斜視図である。

図３を参照すれば、本発明によるローターは、シャフト１０が結合されたローターコア２０の外周面にマグネット３０が強制的に圧入されて結合され、図３に図示された状態でインサート射出金型に位置させた後、樹脂溶融物を金型に注入してローターカバー４０の形状を製造する。

図４は本発明によるモーターのローターに適用されるローターコア２０を示す斜視図である。

図４に図示されたように、本発明によるローターコア２０は周りの４ヶ所が切断された円形状を持つ。つまり、ローターコア２０を平面視した時、０、１８０、９０、２７０度部分の弧が対称する模様で切断された形状を有する。切断された直線部分は第１角部２２で、切断されていない弧の形状を持つ部分は第２角部２３である。ローターコア２０の中心にはシャフト１０が結合されるシャフト挿入孔２４が貫いて形成されていて、シャフト挿入孔２４の周りには複数個の内部孔２５が形成されている。内部孔２５の個数は図４に４つ形成されていることを図示しているが、必ずしも４つに限定されるのではなく、２つまたは３つ、５つ以上を適用することもできる。この場合、それぞれの内部孔２５の位置は、ローターの回転バランスを考慮して互いに対称するヶ所に位置することが望ましい。

第１角部２２には側面溝２２ａが形成されている。この側面溝２２ａに沿って樹脂溶融物が満たされながらローターカバー４０の第１上下連結部４４を形成する。このような第１上下連結部４４は、マグネット３０がローターコア２０と空回りする現象を防ぐと同時にローターカバー４０の結合力を増大させる役割をする。側面溝２２ａは図４で第１角部２２に形成されるものとして図示しているが、第１角部２２ではなく第２角部２３に形成することもできる。

図５は本発明によるモーターのローターに使われるマグネット３０を示す斜視図である。

図５を参照すれば、本発明のマグネット３０は円筒状を有し、外側は円形を持つ円筒状外周部３１で、内側はローターコア２０の第１及び第２角部２２、２３に対応する形状である第１及び第２内周部３２、３３を持つ。第１内周部３２は第１角部２２と対応し、第２内周部３３は第２角部２３と対応する。これらの対応する部分が互いに圧入しながら結合され、マグネット３０がローターコア２０の外周面で空回りすることを防ぐ。マグネット３０の高さは、望ましくはローターコア２０の高さより高く形成される。したがって、マグネット３０とローターコア２０が結合された時、その上部及び下部にそれぞれ上部段差部２６及び下部段差部２７が形成される。

図６は本発明によるモーターのローターにインサート射出によって形成されるローターカバー４０のみを示す斜視図である。

図６に図示されたように、本発明のローターカバー４０は上部キャップ４１、下部キャップ４２、軸結合部４３、第１及び第２上下連結部４４、４５からなる。

上部キャップ４１と下部キャップ４２は、ローターコア２０及びマグネット３０の上部を覆うように形成され、マグネット３０の上下離脱を防止する。軸結合部４３はローターコア２０に結合されたシャフト１０部分の上部及び下部を包む役割をし、シャフト１０との結合力を増大させる役割をする。

第１上下連結部４４は、ローターコア２０の外周面に形成された側面溝２２ａに沿って形成される。この第１上下連結部４４は、ローターコア２０とローターカバー４０の結合力を増大させると同時にマグネット３０との結合力も増大させるし、マグネット３０が空回りする現象を防ぐ役割もする。

第２上下連結部４５は、ローターコア２０の内部に形成される内部孔２５に沿って形成され、ローターカバー４０の上部キャップ４１と下部キャップ４２の結合力を堅固に維持させてマグネット３０の上下離脱も効果的に防ぐ。

ローターコア２０とマグネット３０が結合された状態でその上部に形成された上部段差部２６に注入される樹脂溶融物は上部支持部４１ａを形成する。同様に、ローターコア２０とマグネット３０が結合された状態でその下部に形成された下部段差部２７に注入される樹脂溶融物は下部支持部４２ａを形成する。これら上部及び下部支持部４１ａ、４２ａは、ローターコア２０が安定的に位置して結合できるようにする。下部支持部４２ａの一部分には互いに対称の位置に同じ形状で形成される複数個の下部開放部４２ｂが形成されることが望ましい。この下部開放部４２ｂが位置する部分にインサート射出時に樹脂溶融物を注入することでローターカバー４０の安定的な形状を具現できるようにする。

以上で説明した本発明の詳細な説明は、本発明を理解するために例えて説明したことに過ぎず、本発明の範囲を定めるためのものではない。本発明の範囲は、以下に添付された特許請求の範囲によって定められ、この範囲内での単純変形や変更は、全て本発明の範囲に属するものとして理解しなければならない。

Claims (6)

1. シャフト；
   前記シャフトが挿入されて結合されるシャフト挿入孔を持つローターコア；
   前記ローターコアの外周面に結合されるマグネット；及び
   前記ローターコア及び前記マグネットの上部及び下部をそれぞれ覆う上部キャップ及び下部キャップを含むローターカバー；
   を含んでなり、前記ローターコアの外周は第１角部と第２角部からなって、前記マグネットの内周は前記第１角部に対応する第１内周部と、前記第２角部に対応する第２内周部からなることを特徴とするモーターのローター。
2. 前記上部キャップと前記下部キャップは、前記ローターコアの外周面に形成された側面溝に沿って形成される第１上下連結部によって連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモーターのローター。
3. 前記上部キャップと前記下部キャップは、前記ローターコアのシャフト挿入孔の周りに形成された内部孔に沿って形成される第２上下連結部によって連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモーターのローター。
4. 前記上部キャップは、シャフトの中心から外方へ行くほど高さが低くなる上部傾斜面を持つことを特徴とする請求項１に記載のモーターのローター。
5. 前記ローターコアの高さは前記マグネットの高さより低く形成され、常にローターコアの上部には前記マグネットの上部と段差をなす空間である上部段差部が形成され、前記ローターコアの下部には前記マグネットの下部と段差をなす空間である下部段差部が形成され、前記上部段差部には前記ローターカバーの上部支持部が、前記下部段差部には前記ローターカバーの下部支持部が形成されて結合されることを特徴とする請求項１に記載のモーターのローター。
6. シャフトをローターコアの中心に結合する段階；
   前記ローターコアの外周面に円筒状のマグネットを結合する段階；
   前記ローターコアとマグネットが結合された状態でインサート射出金型に位置させる段階；及び
   インサート射出によって前記マグネットの上部及び下部に形成されるローターカバーを形成する段階；
   からなることを特徴とするモーターのローターの製造方法。