KR101406640B1

KR101406640B1 - Motor core

Info

Publication number: KR101406640B1
Application number: KR1020120142616A
Authority: KR
Inventors: 박건민; 이재령; 김신규; 김윤석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-13

Abstract

Disclosed is a motor core consisting of a rod-shaped winding unit on which a coil is wound; and a head unit where magnetic force exchange is configured by having a larger cross-sectional area than the winding unit on both ends of the winding unit. In the motor core, a plurality of parts press-molded with soft magnetic powder are bonded and assembled and a junction point of the parts is bonded by being filled with an iron-based soft material.

Description

Motor Core {MOTOR CORE}

본 발명은 연자성 분말코어를 사용하여 제조된 종자속 모터의 모터코어에 관한 것이다.
The present invention relates to a motor core of a motor for a seed produced using a soft magnetic powder core.

본 발명은 연자성 분말코어를 사용하여 제조된 종자속 모터의 모터코어에 관한 것이다.The present invention relates to a motor core of a motor for a seed produced using a soft magnetic powder core.

차량이 전장화되고 친환경화되면서 기존의 유압 및 기계적 힘에 의한 구동되는 시스템에서 전기에 의해 구동되는 시스템으로 진화되고 있다. 이로 인해 차량에 적용되고 있는 전동기의 종류 및 수량도 증가되고 있는데 고급차량의 경우 100여개 이상으로 적용되고 있으며, 차량에 다수의 전동기가 적용됨에 따라 필연적으로 고효율화가 요구된다. As the vehicle becomes electricized and eco-friendly, it has evolved from a system driven by conventional hydraulic and mechanical forces to a system driven by electricity. As a result, the number and type of motors applied to vehicles are increasing. In the case of advanced vehicles, more than 100 motors are being applied. As a number of motors are applied to vehicles, high efficiency is inevitably required.

대다수의 BLDC 모터의 경우, 고가의 희토류 자석을 채택하여 모터를 제작하게 되는데, 최근 희토류 원소의 가격 급등 및 무기화로 인해 희토류 자석을 채택한 모터의 경우 비용이 크게 상승하고, 자석의 수급에도 문제가 생기게 되었다. In the case of most BLDC motors, expensive rare-earth magnets are used to manufacture motors. In recent years, the price of rare-earth magnets has increased significantly due to the surge in the prices of rare-earth elements and the introduction of rare earth magnets. .

하지만 희토류 자석을 대체할 만한 고성능 자석이 부재한 실정에서 단순히 낮은 성능의 자석으로 대체한 모터는 기존 모터의 성능에 도달하지 못하였다. 따라서 기존 횡자속모터 형태에서 종자속 모터로의 모터의 구조적 변화가 시도되고 있는데, 종자속 모터의 코어는 형상이 기존 횡자속모터 코어에 비해 복잡해진다. However, in the absence of high-performance magnets to replace rare-earth magnets, motors that simply replace low-performance magnets have not reached the performance of existing motors. Therefore, the structural change of the motor from the conventional transverse motor type to the seed motor is attempted, and the core of the seed motor is more complicated than the conventional transverse motor core.

기존 코어 재질인 전기강판의 경우 박판의(1mm 이하) 전기강판을 다수 적층하여 제조하게 되는데 제조 공법의 특성상 2D자기회로만 형성이 되고, 형상자유도가 떨어지는 단점을 지니고 있다. 하지만 연자성분말을 이용한 코어의 경우 동일 코어면적(코일권취부기준)기준으로 자력 면적이 넓기 때문에 낮은 성능의 자석임에도 모터 성능을 크게 높일 수 있다. 그리하여 연자성 분말 코어를 사용한 종자속 모터를 개발하게 되었다.In the case of an electric steel sheet as an existing core material, a plurality of thin steel sheets (1 mm or less) of electrical steel sheets are laminated. Due to the nature of the manufacturing method, only a 2D magnetic circuit is formed. However, since the magnetic force area is broader than the core area based on the same core area (based on the coil winding part), the motor performance can be greatly improved even though it is a low performance magnet. Thus, we have developed a seed motor using a soft magnetic powder core.

종래의 KR 10-2012-0108687 A "비정질 분할코어 스테이터 및 이를 이용한 액시얼 갭형 모터"는 "양단부가 회전 가능하게 지지되는 회전축; 각각 중앙부가 상기 회전축과 결합되며 간격을 두고 배치되는 환형의 제1 및 제2 요크와, 상기 제1 및 제2 요크의 내측면에 대향한 극성으로 장착된 다수의 자석을 구비하는 제1 및 제2 로터; 및 상기 제1 및 제2 로터 사이에 배치되며, 각각 코일이 권선된 다수의 분할코어를 구비하는 스테이터를 포함하며, 상기 다수의 분할코어는 비정질 금속 분말로 성형된 것을 특징으로 하는 액시얼 갭형 비정질 분할코어 모터"를 제시한다. Conventional KR 10-2012-0108687 A "Amorphous split core stator and axial gap type motor using the same" describes "a rotating shaft in which both ends are rotatably supported, First and second rotors having a first yoke, a second yoke, and a plurality of magnets mounted in a polarity opposite to the inner surfaces of the first yoke and the second yoke, and first and second rotors disposed between the first and second rotors, Gap core motor characterized by comprising a stator having a plurality of divided cores in which a coil is wound, and the plurality of divided cores are formed of an amorphous metal powder.

이는 분말을 이용한 코어의 제조에 관하여 제시하고 있는데, 이러한 분말을 이용한 코어의 형상은 그 형상이 다소 복잡하여 가압성형을 통해 일체로서 성형하기에 부족한 점이 있었다.This suggests the production of a core using powder. The shape of the core using such a powder is somewhat complicated, so that it is insufficient to form the core integrally through press molding.

즉, 가압력을 높여 밀도를 높이고자할 경우 성형이 제대로 이루어지지 않거나 국부적으로 균일한 가압이 되지 못하는 것이다.That is, if the pressing force is increased to increase the density, the molding is not performed properly or the pressing force is not locally uniform.

따라서, 이를 해결하기 위해 코어를 이분하여 각각 가압으로 제조하고 이를 추후 결합하는 방식이 제시되고 있으나, 이 역시 결합에 있어 결합력이 크지 못하여 간극이 과대하게 발생되고 결국 자력의 교환이 제대로 이루어지지 않아 원하는 코어의 스펙을 달성할 수 없는 문제가 있었던 것이다.
In order to solve this problem, the core is divided into two parts, each of which is manufactured by pressurization and then combined with each other. However, since the coupling force is not large enough, the gap is excessively generated, There was a problem that the specifications of the core could not be achieved.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-2012-0108687 AKR 10-2012-0108687 A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 밀도가 높고 자력교환도 용이하게 이루어지는 결합력을 지닌 모터코어를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor core having a high coercive force and high density.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터코어는, 코일이 감기는 봉 형상의 권취부 및 권취부의 양단에 권취부보다 단면적이 크게 형성되어 자력교환이 이루어지는 헤드부로 구성되고, 연자성의 분말로 가압성형된 복수의 파트가 상호 접합되어 조립되며, 파트의 접합지점에는 철계 연자성재료가 충진되어 접합된다.In order to achieve the above object, a motor core according to the present invention is constituted of a rod-like winding part wound with a coil and a head part formed at both ends of the winding part with a larger cross-sectional area than the winding part, A plurality of press-molded parts are assembled and assembled together, and an iron-based soft magnetic material is filled and bonded to the joint points of the parts.

상기 모터코어는 제1권취부와 제1헤드부로 구성된 제1파트 및 제2권취부와 제2헤드부로 구성된 제2파트가 각각 성형된 후 제1권취부와 제2권취부가 상호 접합되어 조립되고, 제1권취부의 접합면과 제2권취부의 접합면 사이에는 철계 연자성재료가 충진되어 접합될 수 있다.The motor core includes a first part formed by a first winding part and a first head part, a second part formed by a second winding part and a second head part, respectively, and then the first winding part and the second winding part are mutually joined and assembled An iron-based soft magnetic material may be filled and bonded between the joint surface of the first winding section and the joint surface of the second winding section.

상기 각 파트의 밀도는 7.6g/cc 이상일 수 있다.The density of each part may be 7.6 g / cc or more.

상기 연자성재료는 투자율 300μ이상의 NiZn 페라이트, MnZn 페라이트, CuZn, 순철분 분말들 중 하나 이상의 분말로 구성될 수 있다.The soft magnetic material may be composed of at least one of NiZn ferrite having a permeability of 300 mu or more, MnZn ferrite, CuZn, and pure iron powder.

상기 연자성재료는 순철분말을 주로 하는 조성으로 구성되고, 순철분말은 포화자속밀도가 1Tesla 이상이고 입도는 50㎛~150㎛이며 Fe가 97% 이상이고 Ni 및 Mn이 3% 이하일 수 있다.The soft magnetic material has a composition predominantly of pure iron powder, and the pure iron powder has a saturation magnetic flux density of 1 Tesla or more and a particle size of 50 to 150 탆, Fe of 97% or more, and Ni and Mn of 3% or less.

상기 연자성재료는 MnZn 페라이트 분말 및 NiZn 페라이트 분말을 주로 하는 조성으로 구성되고, 각 분말은 포화자속밀도가 0.3Tesla 이상이고 투자율이 400μ이상이며 입도는 1㎛~20㎛일 수 있다.
The soft magnetic material is composed mainly of MnZn ferrite powder and NiZn ferrite powder, and each powder may have a saturation magnetic flux density of 0.3 Tesla or more, a permeability of 400 mu m or more, and a particle size of 1 mu m to 20 mu m.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모터코어에 따르면, 밀도가 높고 자력교환도 용이하게 이루어지는 결합력을 지닌다.According to the motor core having the above-described structure, the motor core has a high density and a coercive force which facilitates the magnetic force exchange.

또한, 코어의 철손 저감과 인가자계의 감소를 통해서 모터 효율이 증가(5.3%)하는 결과를 얻을 수 있고, 고가의 희토류자석을 이용한 횡자속 모터와 동일 체적 기준으로 동등/이상 성능을 확보하며, 고가의 희토류자석을 저가의 페라이트 자석으로 대체함에 따라 원가를 절감할 수 있다.Further, it is possible to obtain a result that the motor efficiency is increased (5.3%) by reducing the iron loss of the core and reducing the applied magnetic field, ensuring the equivalent / abnormal performance on the same volume basis as that of the transversely magnetized motor using the expensive rare earth magnet, Cost can be saved by replacing expensive rare earth magnets with low cost ferrite magnets.

한편, 간극을 제거한 코어 제조를 통해 자기 특성을 향상시켰고, 그에 따라 코어 소형화 및 모터의 소형화가 가능하다.On the other hand, the magnetic characteristics are improved through the production of the cores from which the gaps are removed, thereby making it possible to downsize the cores and downsize the motors.

그리고, 코어 제조 및 설계에 대한 자유도가 증가하여 종래의 횡자속 모터 뿐만 아니라 종자속 모터 코어 등 다양한 형상의 코어 제작이 가능하다.Further, since the degree of freedom in manufacturing and designing the core increases, it is possible to manufacture cores having various shapes such as a motor core in a seed as well as a conventional transverse coaxial motor.

또한, 코어 형상 자유도를 통해 코어 몸통부 두께를 얇게하여 권선의 턴수를 증대시켜서 모터 출력을 높일 수 있고, 기존 코어와 동일 턴수를 유지할 경우, 감는 단면적이 좁기 때문에 권선 사용량을 줄일 수 있다.
In addition, the core body portion thickness can be reduced by increasing the number of turns of the winding by increasing the number of windings to increase the motor output, and if the same number of turns as the existing core is maintained, the winding area can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어가 적용된 스테이터를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어에 코일이 감긴 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 모터코어의 실시예에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어 제조방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어의 효과를 나타낸 그래프.1 shows a stator to which a motor core according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a perspective view of a coil wound around a motor core according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of an embodiment of the motor core shown in FIG. 2;
4 is a flowchart of a method of manufacturing a motor core according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the effect of a motor core according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터코어에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a motor core according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어가 적용된 스테이터(100)를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 모터코어(300)는 도시된 바와 같이 복수개가 원을 그리도록 모임으로써 스테이터(100)를 이루고, 각 모터코어(300)의 권취부에는 코일이 권취되도록 하는 것이다. 그리고 그 상단과 하단에는 자석(200)이 부착되어 자력교환이 이루어지는 구조이다. 이러한 구조는 로터가 스테이터의 외부에 노출된 것으로서 종자속형의 모터로서 구현이 가능한 것이다. 다만, 본 발명은 분말을 이용한 코어의 제조에 관한 것으로서, 그 모터코어는 단지 종자속형 코어에만 종속되는 것은 아니고 횡자속형 코어의 제조에도 적용이 가능할 것이다.FIG. 1 is a view showing a stator 100 to which a motor core according to an embodiment of the present invention is applied. In the motor core 300 of the present invention, a plurality of stator 100 And the coils are wound around the winding portions of the respective motor cores 300. And a magnet 200 is attached to the upper and lower ends thereof to perform magnetic force exchange. Such a structure is that the rotor is exposed to the outside of the stator and can be implemented as a seed-type motor. However, the present invention relates to the production of a core using powder, and the motor core is not only dependent on the seed core but also on the manufacture of the transverse core.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어에 코일이 감긴 사시도로서, 본 발명의 모터코어는, 코일(C)이 감기는 봉 형상의 권취부(310) 및 권취부(310)의 양단에 권취부(310)보다 단면적이 크게 형성되어 자력교환이 이루어지는 헤드부(320,330)로 구성된다.FIG. 2 is a perspective view of a motor core according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a motor core according to an embodiment of the present invention. And head portions 320 and 330 having a larger cross-sectional area than the winding portion 310 at both ends of the winding portion 310 and performing magnetic force exchange.

본 발명의 모터코어는 봉 형상의 권취부가 형성되고, 그 권취부의 양 단에는 헤드부가 형성된다. 편의상 이를 제1헤드부, 제2헤드부라 칭한다.The motor core of the present invention is formed with a rod-like winding portion, and head portions are formed at both ends of the winding portion. For convenience, this is referred to as a first head portion and a second head portion.

권취부에는 코일이 감기는데, 그 형상을 삼각형의 형상으로 하고, 헤드부 역시 삼각형의 형상으로 함으로써 다수의 모터코어를 통하여 원형의 스테이터를 형성할 수 있도록 한다.The coil is wound on the winding portion, and the shape of the coil is formed into a triangular shape, and the head portion is also formed into a triangular shape so that a circular stator can be formed through a plurality of motor cores.

그리고 그 권취부의 경우 헤드부와 함게 일물로 제작은 분말 가압성형의 특성상 가압력에 한계가 있기 때문에 복수의 파트로 구분하여 가압성형 후 조립함으로써 완성되는 것이다.In the case of the winding part, since the pressing force is limited due to the nature of the powder press-molding, it is divided into a plurality of parts and press-formed and assembled.

한편, 종자속 모터의 경우, 모터코어의 형태가 기존 박판의 전기강판을 적층한 형태로는 제조가 불가능하다. 그래서 형상 자유도가 높은 연자성 분말을 이용하여 코어를 제조하게 되는데, 연자성 분말을 이용한 일축 단일 금형 가압 성형의 경우 역시 일체형 성형은 제한적이다. On the other hand, in the case of a seed motor, the shape of the motor core can not be manufactured in the form of laminated electric steel sheets of existing thin plates. Therefore, the core is manufactured using the soft magnetic powder having a high degree of freedom in the shape. In the case of uniaxial single-mold pressing using the soft magnetic powder, integral molding is also limited.

따라서 분할 성형을 하여 코어를 제조할 수 밖에 없게 된다. 분할 성형한 부재를 접합하여 코어를 제조하는 경우 필연적으로 코어 부재간에 간극이 발생할 수 밖에 없다. 통상 단순 접합 코어의 경우, 150 ~ 300㎛ 정도의 간극이 발생하게 되고 이는 코일에 전류를 가하여 코어를 여기 시킬 때, 자기 특성이 현저하게 저하 된다. 이는 공기, 수지, 접착재 등의 비자성 재질의 투자율은 연자성 분말의 1% 이하 수준에 불과하기 때문에 자기 흐름에 큰 저항이 되기 때문이다.Therefore, it is inevitable to manufacture the core by the split molding. In the case of manufacturing a core by joining a member formed by division molding, a gap is inevitably generated between the core members. Generally, in the case of a simple bonded core, a gap of about 150 to 300 탆 is generated. When the core is excited by applying a current to the coil, the magnetic properties are remarkably lowered. This is because the magnetic permeability of non-magnetic materials such as air, resin and adhesive is only 1% or less of the soft magnetic powder, which is a great resistance to magnetic flow.

도 3은 도 2에 도시된 모터코어의 실시예에 따른 단면도로서, 본 발명의 모터코어는, 코일(C)이 감기는 봉 형상의 권취부(310) 및 권취부(310)의 양단에 권취부(310)보다 단면적이 크게 형성되어 자력교환이 이루어지는 헤드부(320,330)로 구성되고, 연자성의 분말로 가압성형된 복수의 파트(P1,P2)가 상호 접합되어 조립되며, 파트(P1,P2)의 접합지점(PP)에는 철계 연자성재료(500)가 충진되어 접합된다.3 is a cross-sectional view of an embodiment of the motor core shown in FIG. 2, wherein the motor core of the present invention includes a rod-like winding part 310 in which a coil C is wound, A plurality of parts P1 and P2 press-molded with a soft powder are assembled and assembled to each other and the parts P1 and P2 The soft magnetic material 500 is filled with the iron-based soft magnetic material 500 and bonded.

또한, 바람직한 실시예로서 본 발명의 모터코어는, 제1권취부(312)와 제1헤드부(320)로 구성된 제1파트(P1) 및 제2권취부(314)와 제2헤드부(340)로 구성된 제2파트(P2)가 각각 성형된 후 제1권취부(312)와 제2권취부(314)가 상호 접합되어 조립되고, 제1권취부(312)의 접합면과 제2권취부(314)의 접합면 사이에는 철계 연자성재료(500)가 충진되어 접합되어 형성된다.The motor core of the present invention includes a first part P1 and a second winding part 314 constituted by a first winding part 312 and a first head part 320, The first winding part 312 and the second winding part 314 are joined and assembled to each other so that the joint surface of the first winding part 312 and the second part P2 composed of the second The iron-based soft magnetic material 500 is filled between the joint surfaces of the winding portion 314 and joined together.

기존 제품으로서 단순히 제1파트와 제2파트를 접합할 경우에는 간극 수준이 150㎛ 이상인 수준인 반면, 본 발명과 같이 제1파트 및 제2파트에 연자성재료를 충진하여 접합한 경우, 간극이 없어지게 되고 연자성재료의 높은 투자율로 인해 자속 흐름에 저하가 없어지게 된다. 최종적으로 모터 평가시 효율이 4% 이상 증가하는 결과를 얻었다.When the first part and the second part are simply bonded as a conventional product, the gap level is 150 m or more. On the other hand, when the first part and the second part are bonded to each other by filling the soft magnetic material as in the present invention, And there is no decrease in the magnetic flux due to the high magnetic permeability of the soft magnetic material. Finally, the efficiency of motor evaluation increased by more than 4%.

아래의 표 1은 종래의 횡자속 모터의 성능측정결과이다.Table 1 below shows the results of measurement of the performance of a conventional transverse magnetic motor.

한편, 아래의 표 2는 본 발명의 모터코어가 적용된 종자속 모터의 성능 측정결과이다.On the other hand, Table 2 below shows the results of measurement of the performance of a seed-type motor to which the motor core of the present invention is applied.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어의 효과를 나타낸 그래프로서, 상기 표와 함께 보더라도, 본 발명의 모터코어가 효율면에서 상당히 앞선다는 것을 알 수 있다. 이는 바로 자력교환이 가능해지고 간극이 줄어들었기 때문이며, 분할형의 가압성형방식을 통해 실제 희토류가 아닌 연자성의 페라이트계 자석분말을 사용하였음에도 불구하고 밀도를 상당히 높일 수 있었기 때문이다.
FIG. 5 is a graph showing the effect of a motor core according to an embodiment of the present invention. It can be seen from the above table that the motor core of the present invention is significantly superior in efficiency. This is due to the fact that the magnetic exchange can be performed and the gap is reduced, and the density can be increased considerably even though the ferrite magnet powder, which is not actually rare earth but soft magnetic ferrite, is used through the divided press forming method.

한편, 본 발명의 모터코어에 사용되는 연자성재료의 경우에는, 투자율 300μ이상의 NiZn 페라이트, MnZn 페라이트, CuZn, 순철분 분말들 중 하나 이상의 분말로 구성될 수 있다.Meanwhile, in the case of the soft magnetic material used for the motor core of the present invention, it may be composed of at least one of NiZn ferrite having a permeability of 300 mu or more, MnZn ferrite, CuZn, and pure iron powder.

구체적으로, 상기 연자성재료(500)는 순철분말을 주로 하는 조성으로 구성되고, 순철분말은 포화자속밀도가 1Tesla 이상이고 입도는 50㎛~150㎛이며 Fe가 97% 이상이고 Ni 및 Mn이 3% 이하로 조성됨이 바람직하다.More specifically, the soft magnetic material 500 is composed mainly of pure iron powder. The pure iron powder has a saturation magnetic flux density of 1 Tesla or more, a particle size of 50 to 150 占 퐉, Fe of 97% or more, Ni and Mn of 3 % Or less.

또는, 상기 연자성재료(500)는 MnZn 페라이트 분말 및 NiZn 페라이트 분말을 주로 하는 조성으로 구성되고, 각 분말은 포화자속밀도가 0.3Tesla 이상이고 투자율이 400μ이상이며 입도는 1㎛~20㎛임이 바람직하다.
Alternatively, the soft magnetic material 500 preferably has a composition mainly composed of MnZn ferrite powder and NiZn ferrite powder, and each powder preferably has a saturation magnetic flux density of 0.3 Tesla or more, a permeability of 400 mu m or more and a particle size of 1 to 20 mu m Do.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터코어 제조방법의 순서도로서, 본 발명의 모터코어 제조방법은, 성형다이를 예열하는 예열단계(S100); 연자성의 분말과 윤활제를 성형다이에 투입하고 가압함으로써 각 파트를 성형하는 가압단계(S200); 성형된 각 파트를 열처리하여 응력을 제거하는 열처리단계(S300);를 포함한다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a motor core according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a motor core according to an embodiment of the present invention. A pressing step (S200) of molding each part by injecting a soft magnetic powder and a lubricant into a molding die and pressing it; And a heat treatment step (S300) of heat-treating each formed part to remove stress.

그리고, 상기 연자성 분말은 페라이트계 자석분말이며, 상기 가압단계(S200)는 800~1000MPa의 압력으로 가압하도록 할 수 있다.The soft magnetic powder is a ferrite magnet powder, and the pressing step (S200) may be performed under a pressure of 800 to 1000 MPa.

또한, 상기 열처리단계(S300)는 450~550℃의 온도에서 25~35분 동안 열처리하도록 할 수 있다. 그리고 상기 열처리단계(S300)는, 성형된 각 파트를 연자성재료를 이용하여 접합하는 접합단계(S400); 및 접합된 상태에서 권취부를 고분자 수지로 코팅하여 절연부를 형성하는 코팅단계(S500);를 더 포함할 수 있다.Also, the heat treatment step (S300) may be performed at a temperature of 450 to 550 ° C for 25 to 35 minutes. In the heat treatment step (S300), a joining step (S400) of joining each formed part using a soft magnetic material; And a coating step (S500) of forming an insulating portion by coating the wound portion with a polymer resin in a joined state.

구체적으로, 재질로는 상용 연자성 분말인 회가내스社의 Somaloy700 3p 제품(폴리아마이드계 0.2% 윤활제 포함)을 사용하였다. Somaloy700 3P 분말은 50~200㎛ 두께로 된 순철에 인산염으로 100nm두께 이하로 균일하게 코팅이 되어있는 구조로 되어 있다. Specifically, Somaloy 700 3p product (including polyamide-based 0.2% lubricant) was used as a material of commercial soft magnetic powder. Somaloy 700 3P powder is made of pure iron with a thickness of 50-200 μm and is uniformly coated with phosphate less than 100 nm thick.

연자성 분말코어 표면과 금형다이 면과의 마모 방지를 위해 왁스계 윤활제를 다이 표면에 도포시켰다. 그리고, 분말 유동성 향상과 치밀화를 위해 다이를 80℃로 유지시킨 후 연자성 분말(Somaloy 700 3P)과 폴리아마이드계 윤활제를 금형 내부에 넣은 후 성형압력 9ton/cm2를 가압을 실시하였다. A wax-based lubricant was applied to the die surface to prevent abrasion between the soft magnetic powder core surface and the mold die surface. In order to improve the fluidity and densification of the powder, the die was maintained at 80 ° C., and a soft magnetic powder (Somaloy 700 3P) and a polyamide lubricant were put into the mold, and the molding pressure was 9 ton / cm 2.

가압 공정 이후 대기분위기에서 530℃, 30분간 열처리를 실시하였다. 코어표면이 버(Burr) 등이 없이 매끄러운 형상 구현이 가능하였으며, 전체 코어 밀도는 7.62g/cc 및 부분밀도차이가 ±0.05g/cc이내의 고밀도 등방성 분말코어를 제작하였다. 이렇게 제작된 등방성 분말코어의 자속밀도는 1.65T(@10,000A/m)이상이며 철손은 40W/kg이하(@1T, 400Hz)의 특성을 나타내었다.After the pressurizing step, heat treatment was performed at 530 DEG C for 30 minutes in an atmospheric atmosphere. High density isotropic powder cores with a core density of 7.62g / cc and a partial density difference of ± 0.05g / cc were fabricated without burrs. The magnetic flux density of the fabricated isotropic powder core was 1.65 T (@ 10,000 A / m) or more and the iron loss was less than 40 W / kg (@ 1 T, 400 Hz).

본 기술의 실시예로서, 상용 연자성분말재(Fe 함량 90~100wt%, Si 2~10wt%, 기타 Co, Ni, Mn 등이 필요에 따라 포함될 수 있음)를 이용하여 성형압 800~1000MPa의 프레스성형을 통해 성형 밀도 7.6kg/㎤를 가진 코어 부재를 성형하고 500℃ 이상의 온도에서 30분 미만의 시간으로 응력제거 열처리를 하여 각 파트를 만들었다. 통상 코어의 절연성 확보를 위해 코일과 맞닿는 권취부에 절연사출코팅을 실시하는데, 실시예로서는 코어 외부에 나일론재질의 절연사출을 실시하였다.
As an embodiment of the present technology, a press with a molding pressure of 800 to 1000 MPa is produced by using a commercially available soft magnetic component (Fe content of 90 to 100 wt%, Si of 2 to 10 wt%, and other Co, Ni, Mn, A core member having a molding density of 7.6 kg / cm 3 was formed through molding, and stress relieving heat treatment was performed at a temperature of 500 캜 or higher for a time of less than 30 minutes to prepare each part. In order to secure the insulation of the core, insulation injection coating is applied to the winding portion contacting the coil. In the embodiment, insulation injection of a nylon material is performed outside the core.

종래의 단순 부재 접합 방식에서는 간극 수준이 150㎛ 이상인 수준인 반면, 상기와 같은 방법으로 제조된 제1파트와 제2파트를 연자성재료를 이용하여 접합한 본 발명의 경우에는, 간극을 없앨 수 있었으며 최종적으로 모터 평가시 효율이 4% 이상 증가하는 결과를 얻었다.
In the case of the present invention, in which the gap level is 150 μm or more in the conventional simple member joining method, the first part and the second part manufactured by the above-described method are bonded using a soft magnetic material, Finally, the efficiency of motor evaluation increased by more than 4%.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모터코어 및 그 제조방법에 따르면, 밀도가 높고 자력교환도 용이하게 이루어지는 결합력을 지닌다.According to the motor core and the manufacturing method thereof having the above-described structure, the motor core has a high density and a coercive force that facilitates magnetic force exchange.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

300 : 모터코어 320 : 제1헤드부
340 : 제2헤드부 310 : 권취부
500 : 연자성재료300: motor core 320: first head part
340: second head part 310: winding part
500: soft magnetic material

Claims

Shaped winding portion 310 in which the coil C is wound and head portions 320 and 330 having magnetic cross sections formed at both ends of the winding portion 310 so as to have a larger cross sectional area than the winding portion 310, The iron-based soft magnetic material 500 is filled and bonded to the joining point PP of the parts P1 and P2 and the plurality of parts P1 and P2 press-
Wherein the density of each of the parts (P1, P2) is 7.6 g / cc or more.

The first part P1 constituted by the first winding part 312 and the first head part 320 and the second part P2 constituted by the second winding part 314 and the second head part 340 are respectively formed The first winding section 312 and the second winding section 314 are joined and assembled to each other and an iron-based soft magnetic field is formed between the junction surface of the first winding section 312 and the junction surface of the second winding section 314, The material 500 is filled and bonded,
Wherein the density of each of the parts (P1, P2) is 7.6 g / cc or more.

delete

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the soft magnetic material (500) is composed of at least one powder selected from the group consisting of NiZn ferrite, MnZn ferrite, CuZn, and pure iron powder having a permeability of 300 mu or more.

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the soft magnetic material (500) is made of pure iron powder, the pure iron powder has a saturation magnetic flux density of 1 Tesla or more, a particle size of 50 to 150 占 퐉, Fe of 97% or more, and Ni and Mn of 3% core.

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the soft magnetic material (500) is composed of MnZn ferrite powder and NiZn ferrite powder, and each powder has a saturation magnetic flux density of 0.3 Tesla or more, a permeability of 400 mu m or more, and a particle size of 1 to 20 mu m.