KR20050045158A - Structure for fixing magnet of rotor in bldc motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 본 발명은 회전력을 전달하는 회전축의 외주면에 마그네트를 인서트 사출하여 결합하는 비엘디씨 모터용 로터에 있어서, 마그네트가 결합하는 회전축의 외주면에 축방향으로 길게 음형진 다수 개의 마그네트 걸림홈을 원주방향을 따라 형성하고, 마그네트는 회전축에 압입하여 고정하는 고정부를 환형으로 형성하고 그 고정부의 외주면에 방사상으로 수 개의 지지부를 등간격으로 형성하며 지지부의 바깥쪽 끝단에 서로 연결하도록 자로부를 환형으로 형성하되, 고정부와 지지부의 축방향 경계부위는 곡면지게 형성함으로써, 마그네트가 집중하중을 받는 것을 줄여 파손의 위험을 방지할 뿐만 아니라 노치부위의 깨짐을 비롯한 마그네트 전체의 파손을 방지하여 모터의 신뢰성을 높일 수 있다.The present invention relates to a magnet fixing structure of a rotor for a BCD motor, and the present invention relates to a rotor for a BCD motor which inserts and inserts a magnet into an outer circumferential surface of a rotating shaft that transmits a rotational force, the outer circumferential surface of a rotating shaft coupled with a magnet. A plurality of magnet engaging grooves, which are long in the axial direction, are formed along the circumferential direction, and the magnets are formed in an annular shape in which a fixing part is press-fitted to the rotating shaft and formed in a plurality of supporting parts radially on the outer circumferential surface of the fixing part. And the gyro portion is formed in an annular shape so as to connect to the outer end of the support portion, but the axial boundary portion of the fixing portion and the support portion is formed to be curved, thereby reducing the load of the magnet to reduce the risk of damage as well as to prevent the risk of breakage The motor's reliability is prevented by preventing damage to the entire magnet including cracks. It can increase.
Description
본 발명은 비엘디씨 모터의 로터에 관한 것으로서, 특히 마그네트를 회전축에 인서트 몰딩으로 형성하는 경우 마그네트의 깨짐(crack)을 방지할 수 있는 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor of a BCD motor, and more particularly, to a magnet fixing structure of a BCD motor rotor capable of preventing cracking of a magnet when the magnet is formed by insert molding on a rotating shaft.
일반적으로 비엘디씨(Blushless DC) 모터는 필드를 형성하고 회전력을 외부로 전달하기 위한 로터와, 필드와의 상호 작용에 의해 토오크를 발생하는 아마추어 코일과, 아마추어 코일을 조정함과 동시에 자로를 형성하는 스테이터코어와, 로터의 위치를 검출하기 위한 위치검출소자 등을 구비한다.In general, a Blushless DC motor is a rotor for forming a field and transmitting rotational force to the outside, an armature coil that generates torque by interaction with the field, and an armature coil while adjusting the armature coil. And a stator core and a position detecting element for detecting the position of the rotor.
도 1은 종래 비엘디씨 모터의 로터를 파단하여 보인 사시도이고, 도 2 및 도 3은 종래 로터의 일부를 보인 종단면도 및 횡단면도이다.1 is a perspective view showing the rotor of the conventional BCD motor broken, Figures 2 and 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a portion of the conventional rotor.
이에 도시한 바와 같이 종래 로터는, 회전력을 전달하는 회전축(1)과, 회전축(1)의 하단에 인서트 사출로 고정하는 마그네트(2)로 이루어져 있다.As shown in the drawing, the conventional rotor includes a rotating shaft 1 for transmitting rotational force and a magnet 2 fixed to the lower end of the rotating shaft 1 by insert injection.
회전축(1)은 진원형 단면을 한 긴 금속봉으로 형성하되 그 하반부, 즉 마그네트(2)를 고정하는 부위에는 상기한 마그네트(2)의 내주면이 삽입되어 걸려 고정되도록 마그네트 걸림면(1a)을 음형지게 또는 디컷(D-Cut)진 모양으로 형성하고 있다.The rotating shaft 1 is formed of an elongated metal rod having a circular cross section, but the magnet engaging surface 1a is negatively formed so that the inner circumferential surface of the magnet 2 is inserted into and fixed to the lower half thereof, that is, the portion fixing the magnet 2. It is formed in a fork or decut (D-cut) shape.
마그네트(2)는 도 3에서와 같이 환형으로 형성하여 회전축(1)의 외주면에 고정하는 고정부(2a)와, 고정부(2a)의 외주면에 일정간격의 방사상으로 돌출하는 지지부(2b)와, 지지부(2b)의 바깥쪽 끝단에 서로 연결하도록 환형으로 형성하는 자로부(2c)로 이루어져 있다. 여기서, 고정부(2a)와 지지부(2b)의 경계부위는 축방향과 원주방향 모두 직교하도록 형성하고 있다.The magnet 2 is formed in an annular shape as shown in Fig. 3 and fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft (1) (2a), and the support portion (2b) protruding radially at regular intervals on the outer peripheral surface of the fixing portion (2a) and And, the outer end of the support portion (2b) consists of a gyro portion (2c) formed in an annular shape so as to connect with each other. Here, the boundary between the fixing portion 2a and the supporting portion 2b is formed to be orthogonal to both the axial direction and the circumferential direction.
상기와 같은 종래 비엘디씨 모터의 로터는 다음과 같이 조립한다.The rotor of the conventional BCD motor as described above is assembled as follows.
즉, 소정형상의 캐비티를 가지는 금형(미도시)에 마그네트 걸림면(1a)을 구비한 회전축(1)을 삽입하여 배치하고, 용탕주입구(미도시)를 통해 마그네트용 플라스틱 용탕을 주입한다. 이때, 도 2 및 도 3에서와 같이 마그네트용 플라스틱 용탕의 일부가 회전축(1)의 마그네트 걸림면(1a)에도 채워진다.That is, the rotary shaft 1 provided with the magnet engaging surface 1a is inserted into a mold (not shown) having a cavity of a predetermined shape, and a plastic molten metal for magnet is injected through a molten metal inlet (not shown). At this time, as shown in Fig. 2 and 3, a part of the plastic molten plastic for the magnet is also filled in the magnet engaging surface (1a) of the rotary shaft (1).
다음, 마그네트용 플라스틱 용탕이 금형(미도시)의 캐비티 안으로 주입되어 회전축(1)의 외주면을 감싼 상태에서 경화되도록 한다.Next, the plastic molten metal for the magnet is injected into the cavity of the mold (not shown) to be cured while wrapping the outer peripheral surface of the rotating shaft (1).
다음, 금형을 분리하여 마그네트용 플라스틱이 감싸진 회전축(1)을 인출한 후 마그네트용 플라스틱을 자화시켜 자극을 띠도록 함으로써 로터의 조립을 완성하는 것이었다.Next, the assembly of the rotor was completed by removing the mold and withdrawing the rotating shaft 1 wrapped with the magnet plastic, and then magnetizing the magnet plastic.
그러나, 상기와 같은 종래 로터에 있어서는, 마그네트(2)가 회전축(1)의 마그네트 걸림면(1a)으로 삽입되어 축방향으로의 이탈을 방지할 수는 있으나 이 마그네트 걸림면(1a)이 디컷진 형상으로 형성됨에 따라 회전축(1)이 고속으로 회전할 때 마그네트 걸림면(1a)으로 삽입되는 마그네트(2)의 고정부(2a)에 집중하중이 걸려 깨짐(crack)이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the conventional rotor as described above, although the magnet 2 is inserted into the magnet engaging surface 1a of the rotation shaft 1, it is possible to prevent the magnet shaft engaging surface 1a from being decuted. As it is formed in a shape, there is a problem in that a crack occurs due to a concentrated load on the fixing part 2a of the magnet 2 inserted into the magnet engaging surface 1a when the rotating shaft 1 rotates at a high speed.
또, 마그네트(2)의 고정부(2a)에 깨짐이 발생할 경우 이 고정부(2a)와 직교하는 지지부(2b)도 쉽게 깨지면서 결국 마그네트(2) 전체가 파손될 우려가 있었다.In addition, when a crack occurs in the fixing portion 2a of the magnet 2, the supporting portion 2b orthogonal to the fixing portion 2a is also easily broken, and the entire magnet 2 may be damaged eventually.
본 발명은 상기와 같은 종래 비엘디씨 모터의 로터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 마그네트를 회전축에 인서트 결합하는 경우 마그네트의 고정부가 축방향으로 탈거되지 않으면서도 집중하중을 낮춰 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있는 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems of the rotor of the conventional BCD motor, when inserting the magnet to the rotating shaft to prevent the breakage easily by lowering the concentrated load without removing the fixed part of the magnet in the axial direction It is an object of the present invention to provide a magnet fixing structure of a rotor for a BCD motor.
또, 마그네트의 고정부가 깨지더라도 지지부가 함께 깨지는 것을 방지할 수 있는 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a magnet fixing structure of a rotor for a BCD motor which can prevent a support part from being broken even if the fixing part of the magnet is broken.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전력을 전달하는 회전축의 외주면에 마그네트를 인서트 사출하여 결합하는 비엘디씨 모터용 로터에 있어서, 마그네트가 결합하는 회전축의 외주면에 축방향으로 길게 음형진 다수 개의 마그네트 걸림홈을 원주방향을 따라 형성하는 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, in the rotor for a BCD motor for inserting and coupling a magnet to the outer circumferential surface of the rotating shaft for transmitting the rotational force, a large number of magnets that are negatively long in the axial direction on the outer circumferential surface of the rotating shaft to which the magnet is coupled It provides a magnet fixing structure of the rotor for the BCD motor, characterized in that the groove is formed along the circumferential direction.
또, 회전력을 전달하는 회전축의 외주면에 마그네트를 인서트 사출하여 결합하는 비엘디씨 모터용 로터에 있어서, 마그네트는 회전축에 압입하여 고정하는 고정부를 환형으로 형성하고 그 고정부의 외주면에 방사상으로 수 개의 지지부를 등간격으로 형성하며 지지부의 바깥쪽 끝단에 서로 연결하도록 자로부를 환형으로 형성하되, 고정부와 지지부의 축방향 경계부위는 곡면지게 형성하는 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조를 제공한다.In addition, in the rotor for a BCD motor which inserts and couples a magnet to an outer circumferential surface of a rotating shaft that transmits rotational force, the magnet has an annular portion that is press-fitted to the rotating shaft to be fixed in an annular shape, The magnet fixing structure of the rotor for the BCD motor, characterized in that the support portion is formed at equal intervals and the gyro portion is formed in an annular shape so as to connect with each other at the outer end of the support portion, and the axial boundary portion of the fixing portion and the support portion is curved. To provide.
이하, 본 발명에 의한 비엘디씨 모터의 로터 구조 및 그 조립 방법을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a rotor structure of a BCD motor and an assembly method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 비엘디씨 모터의 로터를 파단하여 보인 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명 로터의 일부를 보인 종단면도 및 횡단면도이며, 도 7은 본 발명 로터의 일부에 대한 변형예를 보인 종단면도이다.Figure 4 is a perspective view of the rotor of the present invention BCD motor broken, Figure 5 and Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of the rotor of the present invention, Figure 7 shows a modification to a part of the rotor of the present invention Longitudinal section.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 비엘디씨 모터의 로터는, 스테이터의 내부에 회전 가능하게 배치하여 회전력을 전달하는 회전축(10)과, 회전축(10)의 외주면에 인서트 사출하여 결합하는 마그네트(20)로 구성한다.As shown in the present invention, the rotor of the BCD motor according to the present invention includes a rotating shaft 10 rotatably disposed inside the stator to transmit rotational force, and a magnet 20 inserted into and coupled to the outer circumferential surface of the rotating shaft 10. ).
회전축(10)은 진원형 단면 형상의 금속봉으로 형성하되, 마그네트(20)가 결합하는 하반부의 외주면에는 상기한 마그네트(20)의 일부가 삽입되도록 축방향으로 긴 마그네트 걸림홈(11)을 소정의 깊이로 음형져 요철지게 형성한다.The rotating shaft 10 is formed of a metal rod having a circular cross-sectional shape, and the magnet engaging groove 11 long in the axial direction is inserted into the outer circumferential surface of the lower half to which the magnet 20 is coupled so as to insert a portion of the magnet 20. It is negatively shaped to form deeply.
마그네트 걸림홈(11)은 도 5 및 도 6에서와 같이 축방향으로 단일하게 원주방향을 따라 등간격으로 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 7에서와 같이 축방향으로 분할하여 형성할 수도 있다. 이 경우 마그네트의 걸림면(11)이 증가하여 마그네트(20)를 더욱 견고하게 고정할 수 있다.The magnet engaging groove 11 may be formed at equal intervals along the circumferential direction singly in the axial direction as in FIGS. 5 and 6, but may be formed by dividing in the axial direction as shown in FIG. 7 in some cases. . In this case, the engaging surface 11 of the magnet is increased to more firmly fix the magnet 20.
또, 마그네트 걸림홈(11)은 통상 선반 등에 회전축을 걸고 이를 회전시키면서 길고 날카로운 외주면을 찍어 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the magnet locking groove 11 is preferably formed by imposing a long and sharp outer peripheral surface while hanging the rotary shaft and rotating it.
마그네트(20)는 도 6에서와 같이 환형으로 형성하여 회전축(10)의 외주면에 고정하는 고정부(21)와, 고정부(21)의 외주면에 일정간격의 방사상으로 돌출하는 지지부(22)와, 지지부(22)의 바깥쪽 끝단에 서로 연결하도록 환형으로 형성하는 자로부(23)로 이루어진다.The magnet 20 is formed in an annular shape as shown in Figure 6 fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 10, and the support portion 22 protruding radially at regular intervals on the outer peripheral surface of the fixing portion 21 and And, the outer end of the support portion 22 is formed of a gyro portion 23 formed in an annular shape so as to connect with each other.
고정부(21)의 내주면에는 상기한 회전축(10)의 마그네트 걸림홈(11)에 삽입되어 압착되는 다수 개의 걸림돌기(21a)가 축방향으로 단일하게 또는 축방향으로 분할되어 길게 형성된다.On the inner circumferential surface of the fixing portion 21, a plurality of locking projections 21a inserted into the magnet locking groove 11 of the rotary shaft 10 and compressed are divided into a single or axial direction in the axial direction and formed long.
또, 고정부(21)와 지지부(22)의 축방향 경계부위는 경계면적을 넓히고자 곡면지게 곡면부(21b)를 형성하는 반면 원주방향 경계부위는 살두께(21c)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the axial boundary portions of the fixing portion 21 and the support portion 22 form the curved portion 21b to be curved to increase the boundary area, while the circumferential boundary portions form the flesh thickness 21c. .
상기와 같은 본 발명 비엘디씨 모터의 로터는 다음과 같은 작용 효과가 있다.As described above, the rotor of the present invention BCD motor has the following effects.
즉, 회전축(10)을 금형에 넣고 마그네트용 플라스틱 용탕을 주입하면 이 마그네트용 플라스틱 용탕이 회전축(10)의 외주면에 압착되어 고정부(21)를 형성함과 아울러 그 고정부(21)에서 연장되는 지지부(22) 그리고 그 지지부(22)를 연결하는 자로부(23)를 형성하면서 경화되어 비엘디씨 모터의 로터를 완성한다.That is, when the rotary shaft 10 is put in a mold and the plastic molten metal for magnet is injected, the plastic molten metal for the magnet is pressed on the outer circumferential surface of the rotary shaft 10 to form the fixed portion 21 and extend from the fixed portion 21. It forms and hardens, forming the support part 22 and the magnetic path part 23 which connect the support part 22, and complete the rotor of a BCD motor.
여기서, 회전축(10)의 외주면 일부, 정확하게는 마그네트(20)의 고정부(21)와 접하는 부위의 외주면에 원주방향으로 다수 개의 마그네트 걸림홈(11)을 음형지게 형성함에 따라 이 마그네트 걸림홈(11)까지 마그네트용 플라스틱 용탕이 주입되어 경화되면서 마그네트(20)가 회전축(10)에 요철 모양으로 결합한다.Here, the magnet engaging groove is formed by forming a plurality of magnet engaging grooves 11 in the circumferential direction on the outer circumferential surface of a part of the outer circumferential surface of the rotating shaft 10, which is exactly in contact with the fixing part 21 of the magnet 20. 11) until the plastic molten metal for the magnet is injected and cured, the magnet 20 is coupled to the rotary shaft 10 in an uneven shape.
이를 통해 마그네트(20)의 고정부(21) 내주면에는 다수 개의 걸림돌기(21a)가 형성되면서 이 걸림돌기(21a)의 축방향 단면이 회전축(10)의 마그네트 걸림홈(11)의 축방향 단면에 밀착하면서 마그네트(20)의 축방향 고정력을 높이게 된다.As a result, a plurality of locking protrusions 21a are formed on the inner circumferential surface of the fixing part 21 of the magnet 20, so that the axial cross-section of the locking protrusion 21a is the axial cross-section of the magnet locking groove 11 of the rotation shaft 10. While in close contact with the axial fixing force of the magnet 20 is increased.
또, 마그네트(20)의 고정부(21) 내주면에 다수 개의 걸림돌기(21a)가 그 내주면을 따라 형성되어 고속 회전시 하중을 고르게 받게 되고 이로 인해 마그네트(20)가 집중하중에 의해 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, a plurality of engaging projections 21a are formed along the inner circumferential surface of the fixing portion 21 of the magnet 20 to receive the load evenly at high speed, and thus the magnet 20 is damaged by the concentrated load. It can prevent it beforehand.
또, 고정부(21)와 지지부(22)의 경계부위가 라운드져 곡면부를 형성함과 아울러 살두께(21c)를 가짐에 따라 전체 단면적이 확대되는 것은 물론 특히 노치부위의 강성이 보강되어 마그네트 전체가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, as the boundary between the fixing portion 21 and the support portion 22 is rounded to form a curved surface portion, and as the flesh thickness 21c is provided, the overall cross-sectional area is enlarged, and in particular, the rigidity of the notched portion is reinforced, so that the entire magnet Can be effectively prevented from being broken.
본 발명에 의한 비엘디씨 모터용 로터의 마그네트 고정구조는, 마그네트가 접하는 회전축의 외주면에 다수 개의 마그네트 걸림홈을 형성하고 마그네트의 노치부위를 라운드지게 또는 살두께를 형성함으로써, 마그네트가 집중하중을 받는 것을 줄여 파손의 위험을 방지할 뿐만 아니라 노치부위의 깨짐을 비롯한 마그네트 전체의 파손을 방지하여 모터의 신뢰성을 높일 수 있다.In the magnet fixing structure of the BCD motor rotor according to the present invention, the magnet is subjected to concentrated load by forming a plurality of magnet engaging grooves on the outer circumferential surface of the rotating shaft that the magnet is in contact with, and forming the notched portion of the magnet to have a rounded or fleshy thickness. In addition to reducing the risk of damage, it also prevents damage to the entire magnet, including cracking of the notched area, thereby increasing the reliability of the motor.
도 1은 종래 비엘디씨 모터의 로터를 파단하여 보인 사시도, 1 is a perspective view of the rotor of the conventional BCD motor broken;
도 2 및 도 3은 종래 로터의 일부를 보인 종단면도 및 횡단면도,2 and 3 are a longitudinal sectional view and a cross-sectional view showing a part of a conventional rotor,
도 4는 본 발명 비엘디씨 모터의 로터를 파단하여 보인 사시도,Figure 4 is a perspective view of the rotor of the present invention BCD motor broken;
도 5 및 도 6은 본 발명 로터의 일부를 보인 종단면도 및 횡단면도,5 and 6 are a longitudinal sectional view and a cross-sectional view showing a part of the rotor of the present invention,
도 7은 본 발명 로터의 일부에 대한 변형예를 보인 종단면도.Figure 7 is a longitudinal sectional view showing a modification of a part of the rotor of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10 : 회전축 11 : 마그네트 걸림면10: rotating shaft 11: magnet engaging surface
20 : 마그네트 21 : 고정부20: magnet 21: fixed part
21a : 걸림돌기 21b : 곡면부21a: protrusion 21b: curved portion
21c : 살두께 22 : 지지부21c: thickness 22: support
23 : 자로부23: Zarobu
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10547221B2 (en) | 2016-04-05 | 2020-01-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compressor motor and method for magnetizing rotor thereof |
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2003
- 2003-11-10 KR KR1020030079122A patent/KR20050045158A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10547221B2 (en) | 2016-04-05 | 2020-01-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compressor motor and method for magnetizing rotor thereof |
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