KR101456038B1 - Ｂｌｄｃ모터 조립체 - Google Patents

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Abstract

BLDC 전기 모터 조립체(24)는 환형 링(68)에 의해 고정되도록 수용되는 복수의 자석 세그먼트(50)를 구비한 회전자(42)를 포함하며, 상기 환형 링은 전자기 형성 과정에 의해 제 위치에 수축된다. 자석 세그먼트(50)는 텅부(62, 64)의 상단부(56)와 하단부(58)에서 상기 텅부(62, 64)와 함께 형성된다. 하나의 텅부(64)는 회전자 샤프트(40)에 성형된 수용 포켓(48)에 착좌되는 한편, 다른 하나의 텅부(62)는 환형 링(68)이 착좌되는 레지를 제공한다. 자기 형성 작동 이후에, 환형 링(68)이 수축되고, 환형 링(68)의 외부면은 자석 세그먼트(50)의 외부면(54)과 동일면을 이룬다.
Figure 112009075724491-pct00001
액상 연료 펌프, 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체, 영구 자석, 자석 세그먼트, 허브 섹션, 회전 샤프트, 환형 링.

Description

ＢＬＤＣ모터 조립체{BLDC MOTOR ASSEMBLY}
본 발명은 전반적으로 브러시리스 직류(BLDC : brushless direct current) 모터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영구 자석 세그먼트를 상기 BLDC 모터 조립체의 회전자 상에 부착하기 위한 개량된 방법 및 구조에 관한 것이다.
전기 모터용 전자 제어 시스템을 도입함으로써, 전기 모터의 사용 수명의 증가, 고효율성, 높은 신뢰성 및 낮은 EM 간섭성과 같은 전기 모터 산업의 목적이 달성되었다. 이러한 전기 모터 산업의 목적의 달성은 부분적으로 브러시리스 직류 (BLDC) 모터 기술의 도래에 의한 것이다.
BLDC 모터 조립체는 회전자 조립체를 포함하며, 이 회전자 조립체는 고정자에 의해 발생된 전자기장에 따라 동력 회전하도록 고정자 내에 배치된다. BLDC 모터의 회전자는 그 외주면에 대하여 동일한 아치형 증분만큼 배치된 복수의 자석 세그먼트를 포함한다. 전형적인 실시예에서는 4개의 자석 세그먼트가 포함되며, 각각의 세그먼트는 회전자 주위에서 대략 90°만큼 떨어져 배치되어 있다. 이러한 자석 세그먼트는 소위 네오-마그네트 타입(neo-magnet type)일 수 있다.
전형적으로, 자석 세그먼트는 얇은 층의 보호재로 코팅되고 이후 접착제를 사용하여 회전자의 기저를 이루는 허브 섹션에 고정된다. 코팅 재료가 자석 세그 먼트에 확실하게 접착되지 않는 상황에서는, 작동 중에 상기 코팅층이 상기 자석 세그먼트로부터 분리될 수 있다. 이처럼 기저를 이루는 허브면으로부터 자석이 분리된다면 모터가 손상된다.
종래 기술에서는 BLDC 모터 조립체에서 자석 세그먼트를 회전자에 유지시키는데 접착제 이외의 기술을 제시해 오고 있다. 예를 들면, 1996년 10월 8일 Stark에게 허여된 미국특허문헌 제5,563,636호에는 회전자 조립체가 개시되어 있으며, 이 문헌에서 자석 세그먼트가 슬리브 형상의 쉘을 사용하는 회전자 상의 상기 자석 세그먼트의 작동가능 위치에 고정된다. 그러나, 상기 타입의 쉘은 모터 조립체의 무게와 비용를 증가시키고 복합하게 된다는 단점이 있다.
종래기술의 다른 실시예로서, 1986년 11월 25일 Kasabian에게 허여된 미국특허문헌 제4,625,135호에는 자석 세그먼트를 영구자석 타입의 회전자에 견고하게 부착시키는 사항이 기재되어 있다. 이러한 실시예에 있어서, 영구 자석 세그먼트는 나사산이 형성된 파스너에 의해 고정된다. 다시 말하면, 상기 구성과 같은 기술은 실질적으로 조립체를 제조하는 시간을 증가시키고, 상기 조립체의 구성요소가 실질적으로 더욱 복잡해 질뿐만 아니라 모터 조립체에 대한 고장 모드를 추가시켜야 한다.
따라서, 영구 자석 세그먼트를, 고속 자동 생산 세팅 공정에서 강성을 가지며, 경량이고 효율적으로 제조되는 브러시리스 직류 전기 모터 조립체용 회전자 상의 작동가능 위치에 부착시키기 위한 방법과 디자인이 개량될 필요가 있다.
본 발명은 영구 자석 세그먼트를, 액상 연료 펌프 등에 사용되는 타입의 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자상의 작동가능 위치에 부착시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 외부면이 형성된 허브 섹션을 구비한 회전 샤프트를 제공하는 단계, 양 단부를 갖는 각각 구비한 복수의 영구 자석 세그먼트를 제공하는 단계, 및 영구 자석 세그먼트를 허브 섹션의 외부면 상에서 작동가능 위치로 지지하는 단계를 포함한다. 상기 영구 자석 세그먼트를 지지하는 단계는 영구 자석 세그먼트를 허브의 외부면 주위에서 동일한 아치형 증분만큼 나란하게 배치시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 환형 링을 전기 전도재로부터 제조하는 단계와, 상기 환형 링에 의해 지지된 자석 세그먼트의 적어도 일단부를 헐겁게 둘러싸는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 방법은 허브의 외부면에 대하여 밀착 가압 결합되도록 각각의 영구 자석 세그먼트를 압착하여 상기 영구 자석 세그먼트 전체를 회전 샤프트 상의 작동가능 위치에 위치하기 위하여, 고 에너지 펄스 자기장을 사용하여 강력한 전류 흐름을 상기 환형 링에 유도함으로써 상기 환형 링을 급속 수축시키는 단계를 포함한다. 이러한 방식에 있어서, 고속 자동 생산 환경에서 신뢰성이 높고, 저렴하며, 그리고 효율적인 방법을 사용하여 자석 세그먼트를 허브상에 유지시킬 수 있다.
본 발명은 또한 액상 연료 펌프 등에 사용되는 타입의 BLDC 전기 모터 조립체에 관한 것이다. 모터 조립체는 제어되는 전자기장을 발생시키기 위해 고정자를 포함한다. 상기 고정자는 모터 조립체의 중앙 길이방향 축선을 형성한다. 샤프트는 길이방향 축선을 중심으로 회전하도록 지지되고, 외부면을 구비한 허브 섹션을 포함한다. 복수의 영구 자석 세그먼트는 샤프트와의 회전을 위해 허브의 외부면 상에서 지지된다. 각각의 자석 세그먼트는 길이방향으로 이격된 양 단부를 구비한다. 자석 세그먼트는 허브 주위에서 동일한 아치형 증분만큼 나란하게 배치된다. 모터 조립체는 배치된 복수의 자석 세그먼트의 양 단부 중 적어도 일단부를 둘러싸는 환형 링에 의해 특징지워지며, 상기 환형 링은 전자기 형성 과정에서 변형되어 거의 일정한 압축력을 각각의 자석 세그먼트에 가하여 자석 세그먼트를 허브 주위의 작동가능 위치에 유지시킨다. 이에 따라 형성된 링은 고속 자동 생산 환경에서 신뢰성이 높으며, 저렴하고 효율적인 방식으로 자석 세그먼트를 허브상에 유지시키도록 작동한다.
더욱이, 본 발명은 BLDC 전기 모터 조립체의 회전자에 지지된 자석 세그먼트의 배치에 사용된 타입의 영구 자석 세그먼트에 관한 것이다. 자석 세그먼트는 내부면, 볼록하며 반원통형인 외부면, 상단부, 하단부, 및 상기 상단부와 상기 하단부 사이에서 각각 뻗어있는 대체로 평행하고 양 측면 에지를 포함한다. 본 발명의 자석 세그먼트는 환형 링을 수용하도록 상단부와 하단부 중 어느 한단부에 인접한 제 1 텅부에 의해 특징지워지며, 수용된 이후의 상기 환형 링은 전자기 형성 과정에서 연속적으로 변형되어 자석 세그먼트에 거의 일정한 압축력을 가하며 자석 세그먼트를 회전자 상에서 상기 자석 세그먼트의 작동가능 위치로 유지시킨다.
본 발명에 따라 제조된 모터 조립체는 BLDC 전기 모터용 회전자 조립체의 안전하고 신뢰성이 높으며 저렴한 형상을 취함으로써 종래 여러 기술의 모든 단점을 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액상 연료 펌프의 사시도;
도 2는 상기 연료 펌프 내에 수용되는 BLDC 전기 모터 조립체를 도시하고 있고 도 1에 도시된 바와 같은 연료 펌프의 분해도;
도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 취한 본 발명의 BLDC 전기 모터 조립체의 단면도;
도 4는 도 3에 도시된 바와 같은 BLDC 전기 모터 조립체용 회전자의 허브 섹션과 회전 샤프트의 사시도;
도 5는 본 발명의 영구 자석 세그먼트의 사시도;
도 6은 도 5에 도시된 자석 세그먼트의 측면도;
도 7은 회전자 서브조립체의 분해도;
도 8은 BLDC 전기 모터 조립체용 조립된 회전자의 사시도로서, 상기 도 8에서 자석 세그먼트의 상단부를 유지하는데 사용되는 링은 실선으로 도시된 자석 세그먼트의 상단부를 헐겁게 둘러싸는 형상으로 과장되게 도시되었고, 상기 링은 이점 쇄선으로 조립되기 전 분해 위치에 있는 것으로 도시되었고; 그리고
도 9는 자기 형성 작동을 개략적으로 도시한 간략도로서, 상기 도 9에서 링은 파선으로 도시된 고에너지 펄스 자기장의 영향을 받는 상태에서 신속하게 수축된다.
도면을 살펴보면, 여러 도면에서 동일한 부재번호가 동일한 부재 또는 그에 대응되는 부재를 지시하고 있으며, 액상 연료 펌프는 도 1에서 부재번호 10으로 지시되었다. 연료 펌프(10)는 연료가 저장 탱크로부터 내연기관의 엔진으로 이송되는 운송 수단에 사용된다. 그러나, 연료 펌프(10)는 연료의 이송 이외의 다른 목적으로 사용될 수 있으며, BLDC 모터 조립체와 관련된 본 발명의 새로운 양태는 연료 펌프(10)나 임의의 펌프 조립체와 완전히 별도로 그리고 상기 연료 펌프나 임의의 펌프 조립체 없이도 사용될 수 있다는데 있다. 연료 펌프(10)는 대체로 원통형의 구성으로 이루어진 슬리브 형상의 하우징(12)으로 도시되었다. 출구 캡(14)은 하우징(12)의 상단부를 둘러싸고 연료 출구 포트(20) 뿐만 아니라 터미널(16, 18)을 통하여 전기 접속하기 위한 인터페이스를 제공하며, 상기 출구 포트에 연료 이송 커플링(도시 생략)이 부착될 수 있다.
도 2를 살펴보면, 연료 펌프(10)의 분해도가 도시되었으며 상기 도 2에는 하우징(12)에 포함되는 여러 구성요소가 각각 도시되어 있다. 체크 밸브 스프링과 그의 구성요소(22)는 출구 포트(20)와 유체 연통되는 출구 캡(14)의 아래면에 끼워맞춰지고, 부재번호 24로 지시된 BLDC 모터 조립체가 또한 하우징 캡(14) 바로 아래에 위치된 상태에서, 모터 터미널(26, 28)이 하우징 캡(14)에 삽입된 터미널(16, 18)의 아래쪽 돌출 단부와 전기 접속되도록 배치된다.
펌핑 섹션(30)은 모터 조립체(24)의 하단부와 결합된다. 그러나, 임의의 여러 피구동 구성요소 즉 부재가 펌핑 섹션(30) 대신에 모터 조립체(24)와 결합될 수 있으며, 이는 단지 예시를 위해 연료 펌프와 관련하여 본 명세서에서 기재되었다. 펌핑 섹션(30)은 베인 스타일, 포지티브 디스플레이스먼트 스타일(positive displacement style), 롤러 스타일 등일 수 있다. 스트레이너(32)는 펌핑 섹션(30) 아래에 착좌되고 입구를 연료 펌프(10)에 형성한다. 따라서, 작동 중에, 연료 펌프(10)는 스트레이너(32)를 통하여 액상 연료를 빨아 들이고, 펌핑 섹션(30)의 구동력에 의해, 액상 연료를, 모터 조립체(24)를 통하여 그리고 출구 캡(14)의 출구 포트(20)를 통하여 상향으로 강제로 이동시킨다.
도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 취한 BLDC 모터 조립체(24)의 단면도이다. 상기 도면에서, 모터 조립체(24)는 상부 하우징 부(34)와 하부 하우징 부(36)를 포함한 것으로 도시되었다. 고정자(38)의 적층된 부분은 상부 하우징 부(34)와 하부 하우징 부(36) 사이에 배치된다. 도시 생략된 홀-이펙트 센서(hall-effect sensors)와 모스-펫스(Mos-fets)와 같은 소자를 포함하는 전기 회로와 제어 장치는 상부 하우징 부(34)에서 회로 보드(39)에 수용된다. 단면으로 도시된 모터 터미널(26, 28)은 회로 보드(39)와 전기가 통한다. 펌핑 섹션(30)이 하부 하우징 부(36)와 결합되어 조립된 상태일 때, 샤프트(40)는 그 일단부에서 상부 하우징 부(34)에 의해 회전가능하게 지지되고 상기 일단부의 반대쪽 하단부에서 (도시 생략된) 펌핑 섹션(30)에 의해 회전가능하게 지지된다. 베어링은 필요에 의해 샤프트(40)를 지지한다.
고정자(38)는 주문형 플레이트 라미네이션과 권선부를 포함하고, 상기 권선부의 와이어로부터 전기 절연 보호부에 코팅된 파우더를 더 포함할 수 있다. 모터 터미널(26, 28)은 회로 보드(39)를 통과하는 적당한 접속부에 의해 고정자(38)와 전기 접속된다. 고정자가 여기될 때, 고정자(38)는 BLDC 모터의 전형적인 방식으 로 전자기장을 발생시킨다.
회전자(42)는 샤프트(40)와 작동가능하게 결합되고 고정자(38)에 의해 발생된 전자기장에 따라 상기 고정자(38) 내에서 동력공급을 위해 회전되도록 배치된다. 회전자(42)는 도 4 - 도 9에 도시된 디자인과 기술에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 도 4에는 허브 섹션(44)을 포함한 샤프트(40)가 도시되어 있으며 상기 허브 섹션은 상기 샤프트에 조립된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 샤프트(40)와 허브(44) 양자는 스테인레스 스틸 합금으로 제조될 수 있다. 허브와 샤프트가 조립될 때, 상기 허브와 샤프트가 단일의 구조체로 이루어지도록 상기 허브(44)는 상기 샤프트(40)에 고정된다. 조립된 샤프트(40)와 허브(44)는 플라스틱 사출 성형기(도시 생략)에 삽입되어, 결합된 구동 커플링(46)과 유지 포켓(48)이 허브(44)의 하단부에 그리고 샤프트(40)에 대하여 성형될 수 있다. 구동 커플링(46)은 펌핑 섹션(30)에서 상보적인 구동 소켓과 결합한다. 그러나, 수용 포켓(48)은 도 7에 가장 잘 도시된 방식으로 복수의 자석 세그먼트(50)를 수용하기 위한 저장부를 형성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 4개의 자석 세그먼트(50)는 허브(44)에 대해 동일한 아치형 증분으로 나란하게 배치되어 사용된다. 따라서, 각각의 자석 세그먼트(50)는 회전자(42)의 원주에 대해 대략 90도로 배치된다. 대다수의 자석 세그먼트(50)가 4개의 세그먼트만으로 이루어질 필요는 없다. 여러 BLDC 모터 구성에 있어서 4개 이하의 세그먼트나 4개 이상의 세그먼트가 종래 기술에서 사용될 수 있음을 알 수 있다.
도 5 및 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 자석 세그먼트(50)는 오목형이며 반원통형인 내부면(52)을 포함한다. 내부면(52)은 허브(44)의 외부면과 맞춰진다. 다른 실시예에 있어서, 허브(44)의 외부면이 원통형과 다른 형상을 취한다면, 자석 세그먼트(50)의 내부면(52)은 상기 다른 형상과 짝지워져 끼워맞춰질 수 있도록 형성될 것이다. 각각의 자석 세그먼트(50)는 또한 볼록하며 반원통형인 외부면(54)을 포함한다. 이와 반대로, 대체로 평행한 측면 에지(60)는 상단부(56)와 하단부(58) 사이에서 각각 뻗어있다. 또한 각각의 자석 세그먼트(50)는 상단부(56)와 인접한 제 1 텅부(62), 및 하단부(58)와 인접하고 상기 제 1 텅부에 대응하는 제 2 텅부(64)에 의해 끼워맞춰진다. 제 1 텅부(62)와 제 2 텅부(64) 각각은 반원형 쇼울더와 외부면(54)으로부터 삽입된, 볼록하며 반원통형인 벽부를 포함한다. 제 2 텅부(64)는 수용 포켓 방사상 내측으로 형성된 회전방지 러그(66) 사이의 상기 수용 포켓(48)에 착좌되도록 크기와 형상이 결정된다. 따라서 제 2 텅부(64)가 수용 포켓(48) 내로 미끄러지도록 치수가 결정되는 한편 그 쇼울더는 도 8에 도시된 바와 같이 수용 포켓(48)의 상부 에지에 대해 놓여진다. 바람직하게, 수용 포켓(48)의 외측 치수는, 도 8에 도시된 바와 같이, 자석 세그먼트가 작동가능 위치에 착좌되어 회전자(42)의 외부면과 대체로 동일한 높이의 면을 이룰 때, 자석 세그먼트(50)의 외측 치수와 실질적으로 동일하게 된다.
자석 세그먼트(50)는, 도 3, 도 8 및 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 환형 링(68)의 사용을 통해 수용 포켓(48)에 착좌되는 상기 자석 세그먼트의 작동가능 위치에 수용된다. 환형 링(68)은 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 금속재질 로 만들어지는 것이 바람직하나, 구리나 임의의 전기 전도성 재료로도 만들어질 수도 있다. 환형 링(68)의 크기와 형상은 연속된, 단절되지 않은 솔리드 환형 부재로서 결정되며, 상기 솔리드 환형 부재는 상기 솔리드 환형 부재가 도 8에서 매우 과장되게 도시된 바와 같은 회전자(42)에 조립될 때 대다수의 자석 세그먼트(50)의 제 1 텅부(62)를 느슨하게 둘러싼다. 느슨하게 설치된 링(68)은 조립된 회전자(42)의 여러 구성요소와 함께 전자기 형성기에 배치되며, 이 전자기 형성기에서 도 9에서 파선으로 지시된 바와 같은 고에너지 펄스 자기장(70)이 발생된다. 자기장(70)은 다량으로 구성된 작동 코일(72)에 의해 발생된다. 전자기 형성 기술에 잘 알려진 바와 같이, 이그나이트론(ignitron)이나 스위치(76)와 같은 스파크 갭을 사용하여 높은 전압을 커패시터 뱅크(74, capacitor bank)로부터 신속하게 방전시킴으로써, 고펄스의 전류가 작동 코일(70)을 강제로 통하게 된다. 이러한 구성에 의해, 작동 코일(72) 주위에서 빠르게 절연되는, 매우 강한 전자기장이 생성된다. 작동 코일(72)의 고전류(전형적으로 수만 암페어)는 링(68)의 항복 강도를 용이하게 넘어서는 매우 강한 자기력(70)을 발생시키며, 이에 따라 거의 순간적인 영구 변형을 일으킨다. 성형 공정에 의해 환형 링(68)이 고속도로 수축된다. 이 고속으로 수축된 링(68)은 각각의 자석 세그먼트(50)를 압착하여 허브(44)의 외부면에 대해 타이트하게 가압 결합시켜서, 모든 자석 세그먼트(50) 전체를 회전 샤프트(40) 상에서 작동가능 위치로 유지시킨다. 자석 세그먼트(50)를 허브(44)상에 유지시키는 본 발명의 방법은 신뢰적이며 저렴한 기술이며, 상기 기술은 고속 자동 생산 환경에서 사용하는데 도움이 된다. 바람직하게, 도 3에 도시된 바와 같이, 링의 바깥쪽 외주 에지가 각각의 자석 세그먼트(50)의 외부면(54)과 정렬되는 지점까지만 링(68)이 수축되어 동일한 높이의 면을 이루도록 자기 형성 작동이 제어된다. 예비성형된 크기의 환형 링(68)이 도 9에서 이점 쇄선으로 도시되었으며, 이후 수축된 크기 즉 최종 크기의 링(68)은 도 9에서 실선으로 도시되었다.
전자기 형성 과정은 또한 회전자(42)의 밸런스를 유지하는데 유리하다. 즉 별도의 파스너와 여러 주요 구성요소가 자석 세그먼트(50)를 제 위치에 유지시키는데 필요하지 않기 때문에, 회전자(42)의 회전 밸런스는 환형 링(68)을 사용하여 보다 잘 유지될 수 있다. 본 발명에 의하면 임의의 접착제를 사용하지 않고도 자석 세그먼트(50)를 제위치에 고정할 수 있기 때문에, 본 발명의 BLDC 모터 조립체(24)는 상기 자석 세그먼트의 분리에 의한 고장의 발생이 적게 된다. 더욱이, 단일의 링이 외부면(54)과 동일한 높이의 면을 이루도록 상기 링(68)이 제 1 텅부(62)에 세팅되며, 배치된 자석 세그먼트(50)는 유체가 펌핑되는 경우에 회전자(42)와 고정자(38) 사이의 간극을 통해 펌핑되는 액체와 같은 연료의 유동 경로를 방해하지 않는다.
상기 기재한 사항은 단지 예시를 위한 것으로서, 한정을 하기 위한 것이 아님을 알 수 있을 것이다. 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 본 발명의 청구범위의 범주내에서 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 액상 연료 펌프 등에 사용되는 타입의 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법으로서,
    외부면이 형성된 허브 섹션을 구비한 회전 샤프트를 제공하는 단계;
    양단부를 각각 구비하고 있는 복수의 영구 자석 세그먼트를 제공하는 단계;
    상기 자석 세그먼트를 상기 허브의 상기 외부면 주위에서 동일한 아치형 증분만큼 나란하게 배치하는 단계를 포함함으로써, 상기 허브 섹션의 외부면상에서 작동가능 위치로 상기 자석 세그먼트를 지지하는 단계;
    전기 전도성 재료로부터 환형 링을 제조하는 단계;
    상기 자석 세그먼트의 적어도 일단부를 상기 환형 링으로 느슨하게 둘러싸는 단계; 및
    상기 허브의 상기 외부면에 대하여 밀착 가압 결합되도록 각각의 영구 자석 세그먼트를 압착하여 상기 영구 자석 세그먼트 전체를 상기 회전 샤프트 상에서 작동가능 위치로 유지하기 위하여, 고 에너지 펄스 자기장을 사용하여 강력한 전류 흐름을 상기 링에 유도함으로써 상기 환형 링을 급속 수축시키는 단계;를 포함하여,
    상기 자석 세그먼트를 고속 자동 생산 환경에서 신뢰성이 높게, 저렴하게 그리고 효율적으로 상기 허브상에 유지시키는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착 시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 링을 제조하는 단계는 상기 환형 링을 금속으로부터 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 링을 제조하는 단계는 상기 환형 링을 알루미늄 링이나 알루미늄 합금으로부터 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석 세그먼트를 제공하는 단계는 상기 환형 링을 수용하기 위하여 제 1 텅부를 상기 자석 세그먼트의 일단부 부근에서 구비한 각각의 자석 세그먼트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전 샤프트를 제공하는 단계는 각각의 자석 세그먼트의 일단부를 수용하기 위한 수용 포켓을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으 로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석 세그먼트를 제공하는 단계는 제 2 텅부를 수용 포켓에 착좌시키기 위해 상기 제 2 텅부를 상기 세그먼트의 다른 일 단부 부근에서 구비한 각각의 자석 세그먼트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 영구 자석 세그먼트를 제공하는 단계는 볼록하며 반원통형인 외부면을 갖는 각각의 자석 세그먼트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 환형 링을 제조하는 단계는 상기 환형 링의 외주 에지를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 환형 링을 급속 수축시키는 단계는 상기 환형 링의 외주 에지가 각각의 자석 세그먼트의 외부면과 동일한 높이의 면을 이루도록 정렬될 때 상기 수축을 정지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체용 회전자에 영구 자석 세그먼트를 작동가능 위치로 부착시키는 방법.
  9. 액상 연료 펌프 등에 사용되는 타입의 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체로서,
    제어되는 전자기장을 생성하고 중앙의 길이방향 축선을 형성하는 고정자;
    상기 길이방향 축선을 중심으로 회전하도록 지지되고, 외부면이 형성된 허브 섹션을 포함한 샤프트;
    상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 허브의 상기 외부면 상에 지지되고, 각각이 길이방향으로 이격된 양 단부를 구비하고, 상기 허브 주위에서 동일한 아치형 증분 만큼 나란하게 배치되는 복수의 영구 자석 세그먼트; 및
    상기 배치된 복수의 자석 세그먼트의 상기 양 단부 중 적어도 일 단부를 둘러싸는 환형 링;을 포함하고,
    상기 환형 링은 각각의 상기 자석 세그먼트에 일정한 압축력을 가할 수 있도록 전자기 형성 과정에서 변형되어 상기 자석 세그먼트를 상기 허브 주위로 작동가능 위치에 유지시키고, 이에 의해 상기 환형 링이 상기 자석 세그먼트를 고속 자동 생산 환경에서 신뢰성이 높고, 저렴하며, 그리고 효율적인 방식으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 환형 링은 금속의 재료로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 환형 링은 알루미늄이나 알루미늄 합금으로부터 제 조되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 허브 섹션은 상기 자석 중 각각의 자석의 상기 길이방향으로 이격된 단부 중 일단부를 수용하는 일체형 수용 포켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 수용 포켓은 상기 허브에 대한 자석 세그먼트의 회전을 방지하기 위하여 회전방지 러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 자석 세그먼트는 상기 링을 수용하기 위하여 상기 길이방향으로 이격된 단부 중 일단부에 인접한 제 1 텅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서, 각각의 상기 자석 세그먼트는 상기 수용 포켓에 착좌시키기 위하여 상기 길이방향으로 이격된 단부 중 다른 단부와 인접한 제 2 텅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 샤프트상에서 상기 수용 포켓과 일체로 형성된 펌프 구동 커플링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 환형 링은 상기 길이방향 축선을 중심으로 밸런스가 맞춰져 회전가능한 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  18. 제 9 항에 있어서, 각각의 상기 자석 세그먼트는 볼록하며 반원통형인 외부면을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 환형 링은 각각의 상기 자석 세그먼트의 상기 외부면과 동일한 높이의 면을 이루도록 정렬된 외측 원주 에지를 구비하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체.
  20. 브러시리스 직류 (BLDC) 전기 모터 조립체에서 회전자에 지지되는 자석 세그먼트의 배치에 사용되는 타입의 영구 자석 세그먼트로서,
    내부면;
    볼록하며 반원통형인 외부면;
    상단부;
    상기 상단부로부터 길이방향으로 이격된 하단부;
    상기 상단부와 하단부 사이에서 각각 길이방향으로 뻗어있는, 마주하여 평행한 측면 에지; 및
    상기 길이방향 축선을 가로질러 배향된 환형 링을 수용하기 위하여 상기 상단부와 하단부 중 일단부와 인접한 제 1 텅부;를 포함하고,
    상기 환형 링은, 상기 텅부의 구역에서 상기 자석 세그먼트 상에 일정한 압축력을 가할 수 있도록 전자기 형성 과정의 결과로 변형되어 상기 자석 세그먼트를 상기 회전자 상에서 작동가능 위치로 유지시키는 것을 특징으로 하는 영구 자석 세그먼트.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 텅부는 상기 외부면으로부터 삽입되는 반원형 쇼울더를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 자석 세그먼트.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 텅부는 상기 외부면으로부터 삽입되는 볼록한 반원형 벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 자석 세그먼트.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 텅부는 상기 상단부와 하단부 중 다른 단부와 인접하고, 상기 제 2 텅부는 상기 외부면으로부터 삽입되는 반원형 쇼울더와 볼록한 반원통형 벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 자석 세그먼트.
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